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车辆胎压突变的EPS主动控制和失稳轨迹分析
| 论文题名： | 车辆胎压突变的EPS主动控制和失稳轨迹分析 |
| 关键词： | 汽车工程;电动助力转向系统;主动控制;失稳轨迹;胎压突变;建模仿真 |
| 摘要： | 近年来，车辆行驶中由于胎压发生突变而引起的事故频频发生，车辆的胎压突变事故骤然增多。为避免胎压发生突变而引发的严重后果，本文建立主动控制系统使偏航车辆回到正确的轨迹。EPS（电动助力转向系统）是一项对汽车非常重要的技术，可以有效提高汽车的安全性、高效性、操纵稳定性、环保节能等。随着EPS在汽车上的广泛应用，近些年对EPS的研究已经成为了焦点，本文提出的车辆胎压突变的EPS主动控制和失稳轨迹分析，是EPS在汽车胎压突变的情况下，EPS可以主动进行控制把失稳车辆的轨迹保持在原来行驶的车道内，保证车辆在胎压突变时不发生碰撞，侧翻等事故，最大限度的减少胎压突变造成的危害。 首先通过对EPS的结构原理分析，建立了简化的EPS物理模型并对其进行动力学分析，建立EPS的动力学模型，并且结合EPS模型建立了车辆的二自由度模型。 其次调研国内外研究现状，分析了胎压发生突变这一复杂现象的原因并总结了胎压发生突变后车辆的运动特征，在二自由度车辆动力学模型基础上对胎压发生突变而失稳的车辆所需要的控制力矩进行了计算，为胎压突变的控制策略提供了基本依据。本文以实现EPS控制模式决策和主动控制系统功能为目标，设计了EPS主动控制系统总体控制策略，车辆正常行驶时EPS进行正常转向助力控制，当车辆发生胎压突变时EPS开始进行主动控制。对于胎压突变后的车辆稳定性控制问题，在分别分析了横摆角速度及质心侧偏角对稳定性的影响之后，确定以轮胎模型和二自由度车辆模型为参考模型，计算车辆所需控制力矩实际值与理想值的偏差，通过模糊PID控制器控制电机输出所需大小的控制力矩。 最后，用Carsim软件建立了胎压突变的轮胎模型，并且建立了MATLAB/Simulink的EPS主动控制仿真模型，分别对EPS进行了助力仿真分析和胎压突变下的主动控制仿真分析。分别对车辆各个车轮轮胎胎压突变时的EPS主动控制进行了仿真，并且对比分析，根据得到的仿真曲线绘制车辆在胎压突变时EPS采取主动控制下的车辆轨迹，保证车辆行驶在车道内，提高了行驶过程中的安全性。 |
| 作者： | 任思远 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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