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GMR传感器在电动助力转向系上应用及仿真分析
| 论文题名： | GMR传感器在电动助力转向系上应用及仿真分析 |
| 关键词： | 汽车工程;电动转向系统;控制策略;GMR传感器;仿真技术 |
| 摘要： | 电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上,根据转矩信号、车速信号和转角信号等,通过电子控制装置控制电机产生相应方向和大小的助力力矩,协作驾驶员进行转向操作,并获得最佳的转向特性的系统。这种技术目前在国外已经是成熟的技术,国外大部分汽车都匹配了该系统,而且起到了非常好的效果。电动助力转向系统在国内则处于发展阶段,与国外的技术相比还有很大的上升空间。随着技术的进步和国内汽车行业的发展,电动助力转向系统必将在国内取得良好的发展。在电动转向系统中,传感器检测方向盘输入的转角和转矩。它相当于控制系统的“眼睛”。控制系统的好坏,很大程度上取决于检测系统的“视力”的好坏。可见,传感器在该系统的上的重要性。传感器技术已经是该系统的最重要的技术之一。 本文提出了新型传感器的设计方法和结构。首先,详细介绍了英飞凌公司开发的基于磁阻效应的角度测量芯片(TLE5011)的角度检测原理。并设计了该芯片检测角度的再现性实验,得到了良好的输出特性。然后,结合BI公司的传感器外形结构,利用3个TLE5011芯片,设计了一款综合测量转角和转矩的非接触式传感器。并制造了传感器样件及其检测系统。样件的检测结果表明,角度信号完全满足系统的要求,而转矩信号暂时不能满足系统要求。针对扭矩信号不满足系统要求的问题,提出了增加传动比的解决方式,并设计出了具体的改进方案。 在仿真部分中,主要包括助力特性和回正特性的仿真。在助力特性仿真中,建立了转向系统的动力学模型,并进行了助力特性仿真和原地的实验。通过与实验的结果对比,表明仿真的模型是正确的。为传感器的扭杆结构设计提供了方法。在回正控制仿真中,通过仿真的手段对机械式回正角度进行了研究;然后,根据仿真结果,提出了回正控制策略,针对机械回正仿真的结果进行回正控制仿真,结果表明回正控制模型是正确的。最后,通过传动比和转向柱的转动惯量对回正角度的影响的仿真,指出传动比和转动惯量的设计中要考虑的因素。 |
| 作者： | 倪长明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 许南绍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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