原文传递
线控转向系统前轮转角与路感模拟研究
| 论文题名： | 线控转向系统前轮转角与路感模拟研究 |
| 关键词： | 汽车;线控转向系统;前轮转角;路感模拟 |
| 摘要： | 线控转向系统（SBW Steering-by-wire）作为转向系统的最高形式，将转向盘和转向器之间用电子控制技术连接起来，摆脱了机械转向系统束缚，在保证系统角传递特性的同时也能够很好的顾及到系统的力传递特性，使得转向过程变得更人性化，具有很大的发展潜力。本文在对国内外线控转向技术发展现状，以及研究方法总结的基础上做了以下几方面的研究： 首先，搭建了SBW系统模型。针对SBW系统的特点，基于降阶建模的思路将系统分为方向盘总成、执行机构和电机三部分，利用Simulink搭建SBW系统各部分的Simulink仿真模型，采用双闭环的方法对执行电机和路感电机进行控制，并确定了电机的PID控制参数；同时使用汽车专用动力学仿真软件CarSim搭建整车仿真模型，并利用其扩展接口实现Carsim/Simulink联合仿真。然后通过双移线工况对所搭建的SBW模型进行了验证，最终得到的结果显示该模型能够替代机械转向系统实现转向，为后续SBW系统控制策略的研究奠定了基础。 其次，研究了线控转向前轮转角控制策略。在Carsim软件中进行了不同车速和方向盘转角下的阶跃仿真试验，对机械转向的灵敏度特性进行了分析研究；而后在此基础上引入了理想传动比的概念，提出了两种理想传动比获取方案并对得到的结果进行了对比分析，最终确定了理想传动比；根据理想传动比初步确定前轮转角值，然后以线性二自由度模型作为参考，基于横摆角速度和侧向加速度提出了前轮转角反馈PID补偿控制方法，得到理想的前轮转角；最终利用双移线和蛇行工况对该控制方法进行了验证，结果表明此控制策略能够达到预期的效果。 最后，研究了线控转向路感模拟控制策略。在介绍了转向系统路感的概念之后，分析了路感的产生机理、影响因素以及路感要求；针对机械转向车辆进行不同车速下的正弦方向盘角输入试验，根据仿真结果分析了机械转向车辆的转向力特性；在此基础上采用了，转向器小齿轮阻力矩为主，车速、方向盘转角、侧向加速度综合控制的路感规划方案，设计了路感规划函数，并确定了各参数值；对高、中、低车速以及方向盘极限转角情况下的路感模拟进行了仿真试验，结果表明了控制策略能达到预期效果。 |
| 作者： | 陈启 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 徐延海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
