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基于dSPACE的电动助力转向系统仿真与测试
| 论文题名： | 基于dSPACE的电动助力转向系统仿真与测试 |
| 关键词： | 电动助力转向系统;dSPACE测试平台;EPS控制器;仿真分析 |
| 摘要： | 随着微电子控制技术在汽车领域的应用越来越广泛，汽车也向着舒适、智能、节能、环保的方向不断发展。为了适应汽车的发展趋势，汽车转向系统也经历了液压转向、电子液压转向，以及现在的主动前轮转向、电动助力转向和线控转向等类型为代表的电控转向系统。而其中电动助力转向系统凭借优异的转向轻便性和安全性在电控转向系统中发展迅速，在汽车转向领域的占有率不断提高，其应用也从开始的中小型轿车不断向货车和商用客车的方向发展。然而由于国内研究较晚，EPS市场份额中，外资企业占统治地位，且电动助力转向技术研究涉及到汽车动力学、轮胎动力学、电机控制技术、电子技术及现代控制理论等诸多领域，需要经过多轮的开发、测试验证。目前，国内EPS系统测试方法主要基于台架和实车，这种测试方法有很大局限性，如测试覆盖面不够、测试周期过长、成本高昂，对测试人员的人身安全具有一定威胁等。结合当前国内的EPS系统研究现状和测试需求目标，并基于目前正在进行的某车型 EPS硬件在环测试项目，利用dSPACE的软硬件系统搭建了电动助力转向仿真测试平台。借助该平台，准确、快速、便捷的对EPS系统进行全面测试，提高了测试效率，将实车测试转化为精准、可靠、可分析的仿真过程，大幅减少对实车试验的依赖，缩短了EPS的测试周期。 本研究主要内容包括：⑴分析了EPS优点和当前国内研发的迫切需求，阐述了未来EPS系统的发展趋势，dSPACE在国内外的应用现状以及在V型开发中的重要作用。⑵基于EPS系统的硬件在环测试要求，搭建了基于dSPACE的电动助力转向系统仿真测试平台，确定平台整体架构，并对搭建的dSPACE测试平台从软硬件两方面进行分析选择。⑶根据测试平台的需求以及EPS系统性能确定电动助力转向试验台的设计目标，选择合适的硬件搭建试验台的机械结构。在Simulink中搭建仿真模型实现试验台的转向端、负载端和EPS系统的控制目标，为仿真测试的进行奠定基础。⑷分析EPS系统的控制策略，实现整车动力学模型中转向阻力矩的模拟，根据目标车型参数实现虚拟整车的参数化，通过仿真分析验证参数化的正确性，开发上位机测试管理界面对EPS系统基本功能进行验证。⑸分析EPS控制器故障形式，对EPS系统常见故障以及故障安全策略进行分析验证。 |
| 作者： | 王述勇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 苗立东;黄森仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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