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基于补偿的电动助力转向系统控制策略研究
| 论文题名： | 基于补偿的电动助力转向系统控制策略研究 |
| 关键词： | 电动助力转向;助力控制;硬件在环;阻尼补偿 |
| 摘要： | 电动助力转向系统（EPS）具有环保节能、路感良好、可实现整车集成控制等优点，符合当今汽车智能化与互联化的发展潮流，成为当前车辆动力转向系统的理想选择。EPS可以通过控制电机助力转矩实现基本助力控制，然而仅靠基本助力控制无法提升转向系统的动态性能，因此，还需要设计各种补偿控制策略。本文在基本助力控制的基础上进行了补偿控制策略的设计，并通过仿真和台架试验，验证了控制策略具有良好的效果。 首先，通过MATLAB/Simulink搭建转向系统动力学模型，并利用CarSim中的整车模型，搭建了CarSim与Simulink联合仿真平台，为后面EPS控制策略的研究打下基础。 其次，设计了基于路感的曲线型基本助力曲线，并对比分析了基于PID控制及模糊PID控制的助力控制策略的效果。同时，为了提高EPS的动态特性，设计了转矩补偿方案及电机补偿方案，分别包括转矩相位补偿和转矩微分补偿、惯量补偿和阻尼补偿。并通过仿真验证了各种补偿控制策略的有效性。 再次，在分析了机械伺服系统摩擦特性的基础上，选取LuGre模型，建立基于LuGre模型的转向系统摩擦模型，并设计基于反步法的神经网络自适应摩擦补偿控制策略，通过Lyapunov稳定定理证明其是稳定的，并通过仿真证明了摩擦补偿控制策略的正确性和有效性。 最后，对EPS控制器的软硬件架构进行介绍，并通过硬件在环试验台对所设计控制策略进行试验验证，包括快速转向试验、转角阶跃试验、转矩冲击试验、转向轻便性试验及回正性能试验，试验结果表明EPS的动态特性、转向轻便性及回正性能有了明显的提升，说明所设计的补偿控制策略是有效的。 |
| 作者： | 徐飞扬 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵林峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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