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基于GA-PID混合算法的无刷直流电机EPS控制仿真
| 论文题名： | 基于GA-PID混合算法的无刷直流电机EPS控制仿真 |
| 关键词： | 电动助力转向系统;无刷直流电机;PID控制器;遗传算法控制;参数整定法;模拟仿真 |
| 摘要： | 电动助力转向系统第一次出现是在日本，并且是首先安装在微型轿车上，是日本铃木公司首次在其Cervo车上进行装备的，此后，这项技术获得了快速的发展。此后20多年来，EPS技术更加完美的发展，其应用的范围已经成为越来越普遍。EPS技术不仪在微型轿车上得到了应用，而且向大型载客车和商用车方向逐渐发展。虽然我们国家的电动助力转向系统的研究起步相对较晚，但由于使用范围和电动助力转向系统的优点，也迫使该国更多的专家，学者和企业要密切关注这项技术，电动助力转向系统技术的研究已成为汽车技术发展的中国的一个新热点。因此加强车辆上电动助力转向系统控制和结构的研究具有极其重要的意义。 本文主要是对电动助力转向系统的控制策略进行研究，对传统的PID控制进行遗传算法的优化，以便能够更加充分发挥比例积分微分控制器技术成熟、具有较强鲁棒性的特点，以及遗传算法控制对数学模型的精确度要求不高的优势，从而实现对电动助力转向系统的合理控制。 本文首先简单介绍了电动助力转向系统国内外研究的当前现状和发展趋势、分类和工作原理，然后对电动助力转向系统的控制模式进行了介绍，并对PID控制器参数整定的方法进行了介绍，包括试凑法，常规Z-N整定方法，基于模糊控制的PID控制器参数整定法，基于小波神经网络的PID控制器参数整定法，基于遗传算法的PID控制器参数的整定法以及基于粒子群算法的PID控制器参数整定法。 然后，建立EPS系统的物理模型，并且在建立模型的基础上，对电动助力转向系统进行受力分析，主要是对驾驶员的操纵力矩、转向阻力矩和助力力矩进行分析，还建立了电动助力转向系统的动力学模型，并且着重分析与建立了无刷直流电动机模型，为仿真奠定良好的基础。 最后，根据电动助力转向系统的数学模型，在MATLABT中建立仿真模型。对电动助力转向系统助力特性图进行了深入的研究，本文主要是应用MATLAB中数据拟合的方法，得出了理想的助力特性曲线。在此助力特性曲线的基础之上，分别采用PID控制策略和遗传算法优化的PID控制策略两种控制策略对电动助力转向系统的助力控制仿真进行了对比，结果表明遗传算法优化的PID控制策略能够更好地对电动助力转向系统进行控制，给现实的应用提供了一定的依据。 |
| 作者： | 杨凤英 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 李志鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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