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商用车电液耦合转向系统主动转向控制及硬件在环测试
| 论文题名： | 商用车电液耦合转向系统主动转向控制及硬件在环测试 |
| 关键词： | 商用车;电液耦合转向系统;转角跟踪;硬件在环测试;主动转向控制 |
| 摘要： | 安全、稳定和可靠的线控系统是商用车实现自动驾驶的关键技术之一，电液耦合转向系统作为商用车线控系统的重要组成部分，对商用车转向系统的电动化和智能化起到了至关重要的作用。本文针对商用车电液耦合转向系统的主动转向控制展开研究，建立了电液耦合转向系统的数学模型，利用Matlab/Simulink软件搭建了电液耦合转向系统的转角跟踪控制器模型，研制了硬件在环仿真台架，并对本文所设计的商用车电液耦合转向系统转角跟踪控制器进行了实验研究。本文的具体研究内容如下： 首先，对商用车电液耦合转向系统的电控模块、液压助力模块和机械转向模块进行分析，建立完整的商用车电液耦合转向系统数学模型。针对电液耦合转向系统主动转向控制中的转角跟踪问题，选择位置环加电流环的控制结构，设计了基于PID的转角跟踪控制器和基于SMC的转角跟踪控制器。 其次，根据线控底盘的开发和测试标准，通过分析商用车电液耦合转向系统硬件在环测试台架的功能需求，设计并搭建商用车电液耦合转向系统硬件在环测试台架。针对商用车主动转向功能，设计并研制电液耦合转向器。通过伺服电机加减速器的组合来实现TruckSim整车动力学仿真中转向阻力矩的实时加载。设计测试台架的远程控制电路保证安全性。 最后，针对电液耦合转向系统转角跟踪台架测试，设计了硬件在环台架测试方案，并完成了LabVIEW数据处理和联合仿真程序的开发。对本文设计的两种商用车电液耦合转向系统转角跟踪控制器分别进行正弦响应测试、阶跃响应测试和斜坡响应测试，实验结果表明两种控制器都能完成对目标转角的追踪，但基于SMC的转角跟踪控制器动态响应性能更好。 |
| 作者： | 姜海 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 韩毅;伊成志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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