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原文传递汽车电动助力转向控制系统研究

论文题名：	汽车电动助力转向控制系统研究
关键词：	电动助力转向系统;控制策略;PID控制;H∞控制;仿真模型
摘要：	作为汽车的重要组成之一，转向系统从简单的机械转向模式，逐步发展到液压助力转向模式和电动助力转向模式。进入21世纪以来，国内各大研究机构不断对电动助力转向系统进行深入研究,电动助力转向技术成为汽车行业的研究热点。相比之下，国外的电动助力转向技术相对成熟。本文在研究了大量国内外相关资料，了解了电动助力转向系统工作原理、国内外发展状况后，以某款轿车的转向系统为研究对象，对电动助力转向系统控制策略进行了研究，借助PID控制与现代鲁棒控制理论，设计了一种新的控制器。本文进行的主要工作如下：　　（1）从电动助力转向系统的基本组成出发，分析了电动助力转向系统的工作原理以及影响电动助力转向系统稳定性的主要因素，对电动助力转向系统各组成部分的作用进行了研究。　　（2）通过分析现有电动助力转向系统，建立了电动助力转向系统的数学模型。依据各个模块选择的参数以及数学模型，在MATLAB/Simulink中建立了电动助力转向系统转向柱、齿轮齿条、助力电机等模块的仿真模型，经过仿真验证了所建立的模型的正确性。　　（3）在现有助力特性曲线的基础上，对电动助力转向系统的助力特性曲线进行了研究。通过理论计算，分析了电动助力转向系统中转向力、车速和助力电流之间的关系，确定了最大目标电流。利用MATLAB软件确定车速系数，并得出了合理的助力特性曲线。　　（4）通过分析助力控制模式，对传统的控制策略进行了研究。在助力控制下，基于现代控制理论，选择了PID控制和H∞控制，建立了相应的控制器模型。　　（5）在CarSim中建立了整车模型，并将CarSim中的整车模型与MATLAB/Simulink中的电动助力转向模型进行了联合仿真，通过对比两种控制器的仿真结果，综合验证了所设计控制器的有效性。
作者：	李朋超
专业：	车辆工程
导师：	石沛林;王军伟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东理工大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文