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基于模型的电动助力转向系统故障诊断方法研究
| 论文题名： | 基于模型的电动助力转向系统故障诊断方法研究 |
| 关键词： | 汽车驾驶;电动助力转向系统;故障诊断;滑模观测器;滤波器 |
| 摘要： | 伴随着汽车工业化的高速发展，汽车转向系统的重要性也与日俱增，该系统与车辆的行驶安全性能、驾驶舒适性以及操纵稳定性密切相关。因此，电动助力转向系统(EPS)越来越受到人们的青睐，大有取代传统液压动力转向系统的趋势。 与此同时，在电动助力转向系统安全性和可靠性日臻完善的过程中，故障诊断和分离技术也愈发引人注目。该技术的首要目的为在故障发生时发出告警并有效辨识故障的性质。在传统故障诊断方法中，最普遍的方法就是残差方法，该方法通过决策完成故障的检测。而近年来故障重构方法逐步取代其成为主流方法之一，因为故障重构方法不仅能对故障进行有效的检测分离，还可以对故障信号进行相应的估计。 本文研究了EPS转向系统的故障诊断方法，主要研究内容为： 首先，本文结合EPS系统的动力学特性和相应结构，构建起EPS系统的模型；结合Pacejka魔术公式建立轮胎模型，并进一步分析了四轮车辆模型，从而建立起综合的仿真系统；并对系统的常见故障进行了分析。 接下来文中引入了滑模观测器来对故障进行诊断和重构，与以往不同，本文中的方法在故障重构过程中，滑模运动是一直存在的，而非受到破坏。为抑制扰动对故障估计的影响，该方法能保证从扰动到故障重构信号的L2增益的最小化。随后在将系统输出进行滤波处理之后将方法延伸应用于传感器故障。 最后本文阐述了EPS故障模拟试验台的设计方法，选取MB96600型单片机进行MCU电路设计，进而完成了故障模拟电路等故障模拟控制器的硬件设计。实现了故障模拟器的人机界面设计，并通过CANoe实现了上位机操作软件。 |
| 作者： | 王大钊 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 于金泳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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