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原文传递汽车线控四轮转向系统的研究

论文题名：	汽车线控四轮转向系统的研究
关键词：	汽车转向系统;线控四轮转向系统;智能控制策略;Simulink;车辆动力学;PID控制器
摘要：	汽车线控四轮转向系统结合线控转向系统和四轮转向系统各自的优点，采用电信号的传递替代传统转向系统的机械连接。系统以电子处理单元结合车体的运动状态控制四个转向轮独立主动转向，实现汽车转向系统的智能控制。线控四轮转向系统可以使汽车的转向特性自由设计，而且可以改善汽车的转向性能。　　阐述了汽车线控四轮转向系统的基本结构组成和基本工作原理，在对转向系统各个组成部分进行具体分析的基础上，应用车辆动力学理论建立了每个组成部分的数学模型；在汽车的传统线性二自由度操纵模型的基础上建立了四个转向角输入的汽车二自由度线性操纵模型；对目前常用的控制策略进行了对比分析，依据所建立的数学模型确定了线控四轮转向系统的控制策略。　　 1路感通过反馈转向轮转向阻力模拟生成；　　 2转向执行机构采用PID控制器控制，使转向轮与输入信号随动；　　 3前轮通过预设传动比的方法进行控制；　　 4后轮采用前轮转角前馈与横摆角速度反馈相结合的控制策略。　　论文依据所确定的控制策略求出了各个控制算法。对整个汽车的控制以控制其质心侧偏角等于零为目标，按Ackermann原理对四个车轮的转角进行统一控制，实现四个车轮在转向时的纯滚动。　　使用Simulink建立了各个控制器的仿真模型和线控四轮转向系统各个组成部分的仿真模型，进而建立了整个系统的仿真模型。对转向盘输入转角特性、转向执行机构的响应、电磁施力器反馈力矩特性以及整车的转向特性进行了仿真分析。仿真分析结果表明，本文提出的控制策略基本达到控制目的，线控四轮转向系统可以改善汽车的转向性能。
作者：	冯严科
专业：	机械设计及理论
导师：	韩致信
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州理工大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文