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原文传递 电动助力转向系统的联合仿真研究
论文题名: 电动助力转向系统的联合仿真研究
关键词: 电动助力转向系统;动力学模型;机械模型;电机模型;操纵稳定性
摘要: 电动助力转向系统(Electric Power Steering,缩写EPS)在汽车转向过程中依靠助力电机提供转向所需助力。省去了液压助力转向系统所必需的转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮,既节省能量,又保护了环境。并具有调整简单、装配灵活以及在多种工况下都能提供转向助力的特点。随着汽车产业的不断发展,整车安全性和舒适性要求受到广泛的关注,越来越多的汽车制造商开始通过应用EPS旨在保护环境、节约能源、提高安全和舒适性能。
  电子计算机的日益发展给我们提供了研究EPS更加便捷高效的工具。其中ADAMAS允许用户建立逼近实际的3D仿真模型并进行虚拟仿真,在机械仿真领域中被广泛使用。MATLAB及其拓展工具Simulink能够利用机械数学模型公式建立核心控制系统模型并进行仿真分析和优化处理,日益成为系统仿真发展的主要趋势。
  本文首先对EPS系统的发展历程、研究现状进行分析说明,提出论文研究的主要工作内容和方向,并对其结构的基本组成、工作原理、分类、所使用的控制技术进行说明。通过对多体动力学系统模型的研究,分析利用ADAMS建立整车机械系统模型的方法和基础。
  其次,在对多刚体系统动力学理论研究的基础上,利用ADAMS/Car模块,根据参考车型参数,建立构成整车所必须的各主要子系统模型,并装配成整车。利用软件自带的仿真模块对模型进行验证仿真。
  然后,分析电动助力转向系统的机械模型和电机模型,推导出各主要控制子系统的数学公式,通过分析研究不同助力曲线并结合控制系统的数学模型,建立论文所需的助力曲线。结合PID控制算法,在Simulink中建起EPS控制系统模型。
  最后,考虑到各软件在不同领域的专业性和各自模块中参数设置的准确性,本文中使用的联合仿真通过ADAMS/Contro模块将机械系统模型和MATLAB控制系统模型结合,使两个软件按照预设的参数、步长进行数据交换来实现联合仿真。通过一系列整车操纵稳定性仿真分析证明本文建立的整车联合仿真模型能够有效运行,为EPS在实际应用中的设计开发验证提供了理论参考。
作者: 杨励
专业: 车辆工程
导师: 陈丁跃
授予学位: 硕士
授予学位单位: 长安大学
学位年度: 2016
正文语种: 中文
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