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汽车电动助力转向控制策略的研究及联合仿真分析
| 论文题名： | 汽车电动助力转向控制策略的研究及联合仿真分析 |
| 关键词： | 汽车零部件;电动助力转向系统;结构特征;控制策略;仿真分析;操纵稳定性 |
| 摘要： | 作为汽车的关键部件，转向系统的性能好坏将直接影响到汽车操纵稳定性、行驶安全性以及驾驶舒适性。电动助力转向系统(EPS)是近年来发展起来的一种新型动力转向系统，以其节能、环保、结构简单、可移植性好、助力实时可变、转向路感清晰等一系列优点，正逐步取代传统的液压动力转向，成为汽车技术发展的研究热点之一。 本文首先介绍了电动助力转向系统的结构、工作原理、主要类型、优点以及发展现状，再以多体系统动力学理论为基础，应用机械系统仿真分析软件ADAMS/Car建立了整车多体动力学模型，其中包括前悬架模型、后悬架模型、转向系模型、轮胎模型、传动和制动系统模型及路面谱，并针对仿真工况编写了相关仿真文件。 其次，分析了电动助力转向系统理想助力特性的特征形式以及确定助力特性的一般过程，并结合已建立的整车虚拟样机动力学模型，确定了一种直线型助力特性曲线，并通过MATLAB/Simulink建模实现。 再次，对电动助力转向系统的控制策略进行分析，针对电动助力转向系统中被控参数具有非线性、时变等特点，提出了一种模糊与PID相结合的自适应模糊PID控制策略，它结合了模糊控制动态响应快和PID控制精度高的优点，然后在MATLAB/Simulink中按照该控制策略建立起电动助力转向助力控制系统，并结合助力特性模型、电机模型、PWM模型，最终建立起整个EPS系统的Simulink模型。 最后，将ADAMS整车动力学模型与MATLAB控制系统相结合，进行机电一体化联合仿真分析，并对电动助力转向系统施加自适应模糊PID控制，进行一系列的动力学仿真试验及分析，验证了所建模型的正确性，并分析了控制策略因素及其方法对操纵稳定性的影响，并且证明联合仿真对研究电动助力转向系统的动力学特性是有效可行的，并为其在车辆工程中的研发与实际应用提供了参考。 |
| 作者： | 田正新 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周云山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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