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乘用车电动助力转向系统匹配与仿真分析
| 论文题名： | 乘用车电动助力转向系统匹配与仿真分析 |
| 关键词： | 乘用车;电动助力;多体动力学;转向系统;仿真分析 |
| 摘要： | 随着微电子技术和现代控制理论的发展，汽车技术正越来越电子化和智能化，乘用车电动助力转向系统作为一种典型的机电一体化产品，正在成为轻型汽车转向的主流技术。电动助力转向系统由电动机提供转向助力，控制单元根据车辆运行状态和驾驶员转向操作计算助力的大小，使汽车在低速转向时具有良好的转向轻便性，高速时具有良好的稳定性。再加上电动助力转向系统具有节能环保、提高车辆主动安全性和稳定性等诸多优点，正逐步替代液压助力转向成为转向领域的主流技术。本文以作者参与的某开发车型为研究对象，研究了电动助力转向系统的结构设计、系统匹配、模型建立、控制方法以及仿真研究等。主要工作如下： 首先，作者在对国内外电动助力转向系统资料进行系统研读分析的基础上，对EPS系统的组成结构、工作原理、性能特点和发展现状进行了阐述；根据开发车型的特点及性能参数对EPS系统进行选型匹配，并基于CATIA平台对EPS系统进行了结构设计和装配。 其次，系统学习了多体系统动力学及虚拟样机技术，并对机械系统动力学仿真软件ADAMS的使用做了相关介绍。在此基础上利用ADAMS/View模块建立了装备有EPS系统的整车多体动力学模型，模型包括前麦佛逊式悬架、后多连杆式悬架、转向系统、前后车轮及路面谱等。运用所建模型进行了稳态转向试验的整车仿真。研究了电动助力转向系统的受力关系并建立了数学模型，结合所建立的数学模型确定了一种车速感应型助力特性曲线，然后对EPS系统的模糊控制、补偿控制等进行了相关研究。为后续验证该EPS系统对开发车型助力效果的改善作用打下理论基础。 最后，讨论了ADAMS软件与MATLAB软件的联合仿真方法，在MATLAB软件中建立控制模型，结合前面建立的ADAMS整车模型进行了机电一体化联合仿真分析，仿真分别采用了角阶跃工况、双移线工况和蛇形工况。仿真结果表明EPS系统助力效果明显，整车的操控稳定性得到了明显改善。 |
| 作者： | 王任瑞 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 阮米庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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