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齿条式电动助力转向系统设计与试验研究
| 论文题名： | 齿条式电动助力转向系统设计与试验研究 |
| 关键词： | 汽车;电动助力转向系统;永磁同步电机;减速机构;抗干扰功能 |
| 摘要： | 转向系统影响着汽车行驶中的操作稳定性以及行车安全，是汽车中重要系统之一。电动助力转向系统具有节能、环保、高效等诸多优势，是转向系统发展的趋势。目前国内生产的电动助力转向系统多为管柱式产品，主要应用直流有刷或无刷电机提供助力，只能提供较小的助力，电机力矩波动大且控制不够精确，只适用于小型轿车。齿条式电动助力转向可以提供更大的转向助力，但是目前还没有实现国产化，完全依赖于国外进口。 针对此现状，本文设计了一款应用于C级车的齿条式电动助力转向系统，并对样件进行了台架试验以及装车测试。首先介绍了电动助力转向系统的工作原理及国内外研究现状。然后基于对传统助力特性曲线的研究，设计出一种应用转角与车速信号对应方向盘理想转矩的新型助力特性曲线;同时建立了电动助力转向系统的控制策略，包括对助力工况、回正工况及抗干扰工况的判断与算法实现;在ADAMS中建立了试验车的整车动力学模型，在MATLAB中建立了系统的控制模型，利用ADAMS与MATLAB联合仿真对新型助力特性曲线及控制策略进行了验证。之后根据项目要求，应用空心杯式永磁同步电机作为助力电机，选取滚珠丝杠作为减速机构，试制出样件。最后，在CodeWarrior软件中对控制策略编程，利用FreeMaster软件作为上位机对所编写的程序进行调试;将程序代码烧录到控制器中，对样件进行了台架试验及装车测试，分析并解决了试验中的噪声振动等问题。 最终设计出的齿条式电动助力转向系统在试验车低速行驶时可以稳定地完成助力、回正及抗干扰功能。 |
| 作者： | 刘德宝 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 莫旭辉;肖力军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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