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汽车电动助力转向系统控制算法及dSPACE实时仿真研究
| 论文题名： | 汽车电动助力转向系统控制算法及dSPACE实时仿真研究 |
| 关键词： | 汽车工程;电动助力转向系统;PID控制;滑模变结构控制 |
| 摘要： | 为了满足人们对于操纵稳定性能和驾驶舒适性等日益提高的要求，电动助力转向技术开始在助力转向系统得到广泛应用。自1953年通用汽车公司在凯迪拉克和别克轿车上首次批量的使用液压动力转向系统以来，动力转向技术已经取得了长足的发展。电动助力转向系统（EPS）由于其技术先进，性能优越，且符合环保要求，未来几年内必然取代其他动力转向技术，而成为中坚力量。 EPS的设计与开发包括硬件和控制软件两部分，二者相互依赖相互制约，缺一不可，其中控制软件的设计与开发尤为重要。纵观目前国内众多科研机构、厂家开发的EPS 产品，其硬件部分已基本满足功能要求，而软肋往往是控制软件的设计困难而不尽人意。所以对EPS进行系统的建模仿真，并采用基于dSPACE的快速控制原型开发方法对其控制算法进行研究也就显得尤为必要。 本文首先结合整车操纵动力学模型对汽车电动助力转向系统（EPS）进行了系统的动力学建模分析，在该模型的基础上展开了如下工作：在Matlab环境下建立了EPS非线性模型，并在电机模型的基础上建立了EPS系统的控制模型，文中采用了基于目标电流的闭环控制；对其三种控制模式，即在基本助力模式、回正控制、阻尼控制模式下的算法进行了讨论，并采用了PID控制与滑模变结构控制两种控制方法对EPS控制模式分别进行了离线仿真分析研究，都取得了良好的控制效果。 论文的另外一部分工作是进行了实际硬件的设计与实现，搭建了基于dSPACE的快速控制原型，并对文中的控制算法进行了初步的试验验证。 本文中所进行的对EPS控制系统的建模、仿真研究能够用于EPS系统的研发过程，尤其是基于dSPACE的快速控制原型的实时仿真研究，为EPS控制系统以至其他汽车电控系统的研发提供了新的有效的手段。 |
| 作者： | 张志明 |
| 专业： | 数字化设计及制造 |
| 导师： | 任卫群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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