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EPS动态特性与控制策略的研究
| 论文题名： | EPS动态特性与控制策略的研究 |
| 关键词： | 汽车转向系统;电动助力转向;系统模型;控制策略;转向跟随 |
| 摘要： | 汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、行驶安全性和驾驶舒适性的关键部件。在追求高效节能、高舒适性和高安全性的今天，与传统的转向系统相比，电动助力转向系统(EPS)作为一种全新的汽车动力转向系统，以其结构简单、操纵灵活、转向轻便、良好的转向路感和节能环保等特性成为动力转向技术研究的焦点。 本文以国家科技型中小企业创新基金“基于冗余容错的汽车电动助力转向系统的研发” (05C26115101374)为背景，应用汽车操纵动力学、经典控制理论、鲁棒控制和容错控制理论等，以MATLAB作为主要的仿真计算工具，围绕EPS控制策略这一关键技术，运用动态特性仿真分析，制定了系统动态特性的评价指标；以助力特性、转向跟随性和转向路感为控制目标研究了：EPS控制策略；研究了在EPS中采用鲁棒容错控制的可行性与方法；最后建立了EPS台架试验总体方案。 1、分析了EPS的工作原理和关键部件及其实现的关键技术，建立了EPS各个部分的数学模型和状态空间模型。进而依据状态空间模型，通过MATLAB对系统进行了详细的动态特性仿真分析，从而制定出系统动态特性的评价指标--转向跟随性、转向路感、系统的稳定性，为评价EPS的动态特性和确定EPS控制策略提供可靠的依据。 2、良好的控制策略是保证EPS达到各个评价指标的关键技术，以助力特性、转向跟随性和转向路感为控制目标研究EPS的控制策略。首先，助力特性的研究以助力特性曲线的分类、设计原则为基础，对昌河北斗星汽车的助力特性曲线进行了详细的研究，给出了其完整的设计过程及其仿真结果，得出了任意车速下的方向盘转向力矩和助力电流的对应关系曲线以及助力特性曲线梯度与车速的多项式拟合结果；其次，研究了以角跟随性来表示的转向跟随性，在动态过程中采用PID参数模糊自整定的控制算法来提高系统的转向跟随性；然后研究了状态反馈控制下系统的转向路感；最后在介绍冗余容错技术的基础上，研究了在EPS中采用鲁棒容错控制的可行性与方法。 3、通过分析系统台架试验的设计原则和功能，结合具体的试验情况，给出试验台的主要构件、试验装置的控制策略、工作流程和试验的内容，为后续的试验奠定了基础。 |
| 作者： | 许晓燕 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 赵武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 四川大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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