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原文传递 基于非对称缸的汽车齿轮齿条转向器测试实验台关键技术研究
论文题名: 基于非对称缸的汽车齿轮齿条转向器测试实验台关键技术研究
关键词: 汽车转向系统;齿轮齿条式转向器;测试实验台;非对称液压缸
摘要: 助力转向器是当今汽车转向系统中的关键部件,齿轮齿条式转向器作为应用最广泛的转向器形式,其性能的好坏直接影响着着汽车的驾驶性能和人们的生命财产安全。研制高性能、适应性强的齿轮齿条式转向器测试实验台可以有效的提高齿轮齿条转向器的性能指标。随着汽车行业的快速发展,开发成本低、构造简单的齿轮齿条式转向器测试台成为企业需求和产品发展方向。
  本文基于企业课题的测试要求,参照我国汽车行业标准QC/T529-2000《汽车动力转向器总成台架试验方法》和 QC/T530-2000《汽车动力转向器总成技术条件》,基于阀控非对称缸具有结构紧凑、占用空间小和构造简单等优点,设计了基于阀控非对称液压缸的齿轮齿条转向器测试平台。主要研究内容有:
  (1)设计了阀控非对称液压缸搭建齿轮齿条实验台,对阀控非对称缸系统进行了数学建模研究,利用MATLAB软件搭建了阀控非对称缸系统的函数传递模型,分别进行了系统位置控制和压力控制的研究,得到了阀控非对称液压缸运动速度和两腔压力变化与活塞腔作用面积和系统压力之间的具体关系。
  (2)基于AMESim仿真软件搭建测试实验台的仿真模型,通过仿真分析验证了所设计的系统,可以实现阀控非对称液压缸的位置控制误差在0.5mm以内,在磨损疲劳实验低频负载的模拟中压力可快速达到目标值,稳态精度高;冲击实验中系统的响应时间小于0.1s;在高频7Hz负载仿真实验中,系统的压力与预设值之间误差小于15N。仿真结果显示出较高的位置控制精度和控制稳定性。
  (3)搭建了模拟实验台,基于 XPC Target技术对测试平台进行控制研究,运用PID控制算法对系统进行控制,空载和0.5Hz低频固定负载下,系统的位置误差精度在1.5mm以内。冲击实验结果显示可快速对短时间的冲击力做出相应,响应时间仅为0.2s。实现7Hz负载控制特性下,位移控制精度为误差小于5mm,满足测试项目需求。
  通过仿真分析和实验分析,验证了本课题研究的基于阀控非对称缸的汽车齿轮齿条转向器测试实验台可以用于为多种类型汽车齿轮齿条转向器测试实验台的设计、开发和研究提供关键技术。
作者: 贾讲开
专业: 机械电子工程
导师: 邹大鹏
授予学位: 硕士
授予学位单位: 广东工业大学
学位年度: 2017
正文语种: 中文
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