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EPS转矩转角集成传感器的设计及系统控制策略研究
| 论文题名： | EPS转矩转角集成传感器的设计及系统控制策略研究 |
| 关键词： | 电动助力转向系统;集成传感器;控制策略;操纵稳定性 |
| 摘要： | 汽车转向系统是汽车最重要的组成部分之一，是影响汽车操纵稳定性、主动安全性和舒适性的关键部件。电动助力转向(EPS)系统由于其节能、环保、操纵性好等优点，成为当今助力转向技术研究的热点。本文主要介绍了EPS专用转矩/转角集成传感器的设计和EPS系统控制策略的设计研究。 首先，在把握传感器集成化和智能化发展趋势的前提下，对市场上的传感器进行分析研究，提出了用于EPS的基于磁阻效应的非接触式转矩转角集成传感器设计方案。分别给出了转矩和转角测量部分的机械部件和电路的设计，并进行了相关标定试验，此外还进行了转矩部分的电机驱动试验。在此基础之上给出了集成传感器的结构设计方案，按照该机械结构制作出了集成电路板。 其次，根据转向系统机械和电气结构，分别建立了机械转向系统和EPS的动力学方程;最后建立了EPS系统的输入输出状态方程。分析了载荷转移对车辆运行状态的影响，在此基础之上建立了简化的七自由度整车模型。然后单独研究轮胎受力和车辆阻力，建立了dugoff轮胎模型和车辆阻力模型。并利用MATLAB/Simulink软件搭建出了各子模型。最后通过中间变量将各子模型结合在一起，建立了一个体现EPS系统助力特性和整车操纵稳定性的综合模型。 再次，分析了EPS系统对汽车操纵稳定性的影响，提出了对电动助力转向的控制策略，该控制策略的设计主要有以下几个方面:1.对基本助力控制算法进行研究。2.对回正控制算法进行研究。3.对转矩补偿控制算法的研究。4.电机电流控制算法的研究。设计出各部分响应的控制算法并在MATLAB/Simulink中搭建出综合模型。 最后，从助力特性、回正特性和稳定性三个方面分别对其评价指标进行了阐述，并针对这些指标在前边的模型和控制算法的基础上进行了相应的仿真，通过对仿真结果的分析，说明本文所提出的控制策略能够满足转向轻便性和回正性的要求，所设计的转向盘转矩补偿控制策略能够提高车辆在高速行驶过程中的稳定性。 |
| 作者： | 张光慧 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王其东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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