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原文传递某型汽车线控转向系统的研究

论文题名：	某型汽车线控转向系统的研究
关键词：	汽车;线控转向;变传动比;操纵稳定性;自适应控制
摘要：	随着电子技术和信息技术的发展，各行各业开始实现智能化。科技的浪潮延伸到汽车行业，新能源的纯电动汽车和智能车联网汽车成为最主要的两个发展方向。汽车的线控转向(SBW)技术是实现纯电动汽车和智能汽车发展的关键技术，不仅能改善汽车的操纵稳定性，而且能够和汽车其他控制系统进行联合集成化控制，使汽车更加的智能化。　　本文针对汽车线控转向系统进行研究。线控转向在传统有人驾驶方面，考虑设计合理的变传动比，减轻驾驶员负担，提高汽车的操纵稳定性。在无人驾驶方面，对汽车对目标路径的跟踪算法进行研究，得到完成跟踪目标路径的目标方向盘转角，然后再设计合适的转向执行电机的控制算法，使线控转向系统的执行模块能够较好的跟踪目标方向盘转角。针对上面提到的问题，本文具体完成了如下的工作: 　　(1)研究线控转向系统的变传动比设计，基于果蝇算法，优化了横摆角速度增益值，设计出了基于横摆角速度增益不变的变传动比。同时，为了保证执行电机不受传动比突变的影响，用合适的曲线拟合修正了理想传动比。利用Matlab/Simulink和Carsim联合仿真平台进行仿真，仿真结果表明本文设计的变传动比方案可行。　　(2)基于无模型自适应控制，设计出无人驾驶汽车目标路径跟踪的控制算法，利用Matlab/Simulink和Carsim联合仿真平台进行仿真，并和传统的PID控制方案进行比较，仿真结果表明，本文设计的路径跟踪控制算法能较好的跟踪目标路径，并优于PID控制方案。　　(3)以某汽车为原型，介绍了一种汽车转向系统改装方案和转向控制器设计方案，并完成了汽车转向系统的硬件改造、转向控制策略设计和控制器硬件的设计。设计出了模糊PID算法，控制执行电机的电压。然后在Matlab/Simulink和Carsim联合仿真平台进行仿真验证。最后在改造的试验车上进行了实车试验。仿真和试验结果都表明，本文设计的线控转向控制器和控制算法，满足无人驾驶汽车转向的要求，能准确完成转向，响应快速，性能稳定。
作者：	吴蒙
专业：	机械工程
导师：	文桂林
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