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基于商用车电液耦合转向系统的路径跟踪横向控制研究
| 论文题名： | 基于商用车电液耦合转向系统的路径跟踪横向控制研究 |
| 关键词： | 商用车;电液耦合转向系统;横向控制;模型预测控制 |
| 摘要： | 商用车转向系统的智能化对减少交通事故发生和经济损失具有重要意义。在汽车智能化的发展趋势下，商用车智能转向系统及自动驾驶技术正在成为学术界和产业界的研究热点，然而商用车智能转向系统的非线性强、参数不确定性强、转向阻力大，横向控制过程中多目标优化等问题都为商用车智能转向系统控制设计带来挑战，本文针对以上问题展开研究。 首先，以目前商用车智能转向系统主流解决方案为参考，分析其电气系统和运作机理，设计了商用车电液耦合转向系统（Electrohydrauliccouplingsteeringsystem，EHCS），介绍了关键电气零件，并建立了EHCS系统数学模型，为后续控制系统的设计奠定硬件基础。 然后，研究了永磁同步电机控制原理，详细介绍空间矢量控制方法，对EHCS控制器的底层驱动程序和应用层程序设计进行了研究，实现了永磁同步电机电流环控制，通过实验证明电流跟踪性能良好，为后续研究打下执行层基础。 其次，设计了商用车分层横向运动控制策略。将内层前轮转角跟踪控制器和外层横向轨迹跟踪控制器进行结合，内层前轮转角跟踪控制器基于转向系统模型设计，采用参数自适应滑模控制方法，保证了前轮转角的控制精度，同时避免了外层横向控制器需要对转向系统特性的考虑，提高了外层横向控制器的计算效率，双移线工况仿真结果表明，该算法有良好的鲁棒性和精度。 最后，搭建了商用车电液耦合转向系统试验台。以PXI实时仿真系统为基础，运用TruckSim和LabVIEW联合仿真仿真技术，进行EHCS系统硬件在环试验，对本文设计的控制策略和软件进行验证，试验结果表明，本文设计的控制策略路径跟踪精度稳态误差为0.27°，验证了该控制器的有效性与优越性。 |
| 作者： | 郑灵欢 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郭世永 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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