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原文传递转向机器人控制的研究

论文题名：	转向机器人控制的研究
关键词：	汽车转向机器人;控制器设计;操纵稳定性;台架试验;CARSIM;MATLAB联合仿真
摘要：	汽车的操纵稳定性是汽车的一项重要性能并且和汽车的行驶安全性有着密切关系。汽车操纵稳定性试验中，如果驾驶员对方向盘的输入出现偏差就会影响对汽车的操纵稳定性给出客观的评价。而且，驾驶员输入的方向盘转角具有不精确性，不可记录性，不可重复性等。这些因素都直接会影响到对汽车操纵稳定性的客观评价，也不便于比较不同车辆或同一车辆在不同条件下的操稳特性。本文针对汽车操纵稳定性试验中驾驶员对方向盘操纵存在的问题，设计了转向机器人来代替驾驶员在试验中操纵方向盘，并且对转向机器人的控制进行研究。　　本文首先介绍了转向机器人的研究现状，介绍了自主设计的转向机器人系统，包括转向机器人本体模块的介绍和汽车行驶姿态参数测量模块的介绍。　　其次，本文根据应用于汽车操纵稳定性试验中转向机器人要实现的功能，设计了转向机器人的控制器。控制器的电路设计主要包括:CPU的选择和外围电路的设计、传感器信号输入调理电路、电机驱动控制电路和通信接口电路等。在设计完成硬件电路的基础上，进行了PCB布线和制板。　　接着，在设计完成的转向机器人控制器的基础上，通过软件编程，在试验台架上，对转向机器人进行了性能测试和转角跟踪试验。转向机器人的转角跟踪试验，通过对建立的控制模型的分析，选择了PID控制和基于趋近律的滑模变结构控制方法。通过台架试验，验证了设计的转向机器人具有很好的转角跟踪性能。　　最后，为了探究设计的转向机器人应用于汽车操纵稳定性试验的可行性和控制方法。本文选择汽车的稳态回转试验，对转向机器人的控制进行研究。由于考虑到安全因素和试验条件的限制，本文采用CARSIM与MATLAB联合仿真的方式对转向机器人在汽车的稳态回转试验中的控制进行仿真验证。
作者：	赵永升
专业：	车辆工程
导师：	罗石
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文