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基于dSPACE的电动助力转向系统控制策略研究
| 论文题名： | 基于dSPACE的电动助力转向系统控制策略研究 |
| 关键词： | 汽车设计;转向控制;电动助力;滑模变结构 |
| 摘要： | 转向系统是改变汽车行驶方向的主要装置，和传统的液压助力转向系统相比，电动助力转向系统（EPS）具有节能、环保以及助力能随车速变化等优点，已经成为现代转向系统研究的主要方向。控制策略是EPS系统研究的核心，它对汽车的行车安全和操纵稳定性有着直接影响。EPS控制器的研发是一个反复漫长的过程，如何提高EPS稳定性和缩短控制器研发周期是整个EPS系统研究的关键，也是EPS产业化的前提和必要条件。本文通过搭建EPS快速控制原型仿真平台，可以对EPS控制策略进行实时的验证和修改，极大缩短EPS系统的开发周期。 本研究主要内容包括：⑴根据EPS的结构和工作原理，设计了一种直线型助力特性曲线，针对助力电机控制器的设计，提出了基于PID和滑模变结构两种算法的助力控制策略，针对EPS系统回正过程中转向回正不足这一现象，设计了基于PID算法的回正控制策略。⑵结合整车操纵动力学模型对EPS进行了整体分析，利用MATLAB/Simulink软件搭建了EPS各个部分的仿真模块，并且对PID和滑模变结构两种助力控制策略以及回正控制策略进行了仿真分析。仿真结果表明滑模变结构控制的EPS系统比PID控制的EPS系统更加稳定，增加PID回正算法的EPS系统回正速度更快，基本消除残余角。⑶通过进行MATLAB与CarSim联合仿真分析，最终的联合仿真曲线证明了本文设计的EPS系统能为驾驶员提供适当的转向助力，提高汽车的转向轻便性。⑷利用dSPACE搭建了EPS系统的快速控制原型仿真试验台，对助力控制算法和回正性能进行了半实物实时仿真试验。试验结果进一步验证了本文设计的助力控制策略和回正控制策略的正确性和可行性，为以后其他系统的研发奠定了基础。 |
| 作者： | 黄玉鹏 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 包春江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 聊城大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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