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汽车线控转向系统建模与控制策略研究
| 论文题名： | 汽车线控转向系统建模与控制策略研究 |
| 关键词： | 汽车线控转向系统;动力学特征;控制策略;仿真模型 |
| 摘要： | 线控转向(Steering-By-Wire，简称SBW)系统，是一种全新技术的转向系统，与传统转向系统相比具有明显的技术优势，融合了先进的电子技术、控制理论、信息技术等技术。由于它取消了转向盘与转向轮之间的机械连接，即转向盘与转向轮之间通过控制信号连接，彻底摆脱了传统转向系统所固有的约束限制，这样不但可以自由设计汽车转向系统的力传递特性和角传递特性，而且改变了转向盘的路感反馈特性，可以提高汽车操纵稳定性、安全性和舒适性，给汽车转向特性带来无限的设计空间，是汽车转向系统的一次重大的革新。 本文在研究传统汽车转向系统以及国内外关于SBW成果的基础上，充分利用了汽车工程、理论力学、控制理论等多学科知识，从系统各模块的动力学、仿真模型以及控制策略等方面对汽车SBW系统进行了深入细致的研究，主要内容如下: 首先，叙述了汽车传统转向系统的发展史，分别讨论了SBW系统的国内外研究状况、开发SBW系统的意义以及SBW的关键技术;详细阐述了汽车SBW系统的基本结构和工作原理，并对SBW硬件系统的主要部件进行匹配研究。 其次，对SBW系统的整车、轮胎及其回正力矩、路感等模块进行动力学研究，并且应用Matlab/Simulink软件功能，建立了相应模块的Simulink模型;建立了电机仿真模型，分析了其工作原理以及转向电机的控制方法，研究了汽车操纵稳定性与SBW的影响关系，基于路感模拟的动力学分析，从而研究了SBW转向执行的控制策略;通过对车轮、轮胎及回正力矩的动力学研究及仿真模型建立，并在电机模型的基础上研究了轮胎回正力矩的控制策略;叙述了转向盘力特性，分析了转向盘力特性对车速以及侧向加速度的影响关系，通过PID控制和模糊控制两种不同控制对路感模拟进行控制验证，并且比较其不同之处。 最后，构建了SBW软件系统的结构功能模块，包括:初始化模块、主循环模块以及中断服务模块。 |
| 作者： | 倪常斌 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵广耀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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