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线控转向系统控制策略及路感模拟的研究
| 论文题名： | 线控转向系统控制策略及路感模拟的研究 |
| 关键词： | 汽车线控转向系统;角传动比;设计方法;模糊PID控制;路感模拟;操纵稳定性 |
| 摘要： | 随着科学技术的进步和人们生活水平的提高,消费者对于汽车驾驶性能的关注越来越多,因此如何提高汽车操纵稳定性,改善驾驶员工作条件、减少交通事故等问题日益突出。在此背景下,线控转向系统(SBW)应运而生,它是继电动助力转向系统后全新一代转向系统,其采用两个电机取代方向盘与车轮间的机械连接,彻底摆脱了传统机械系统的固有限制,可以随意设计角传递和力传递特性。本文针对线控转向系统特点进行了相关方面的研究。 首先,从整体上研究分析线控转向系统结构形式以及工作原理等,针对线控转向系统最大特点——自由设计传动比,提出三种理想角传动比的设计方法。将三种方案引人到整车模型,在MATLAB/Simulink中进行仿真,分析了不同传动比对整车操纵稳定性的影响,仿真结果表明采用横摆角速度增益与侧向加速度增益定比例关系确定的理想角传动比性能最优。 其次,研究基于状态参数反馈的控制策略,仿真分析不同控制策略对线控转向汽车操纵稳定性的影响。仿真结果表明,增加反馈系数可以减小系统总方差,但单一的汽车状态反馈控制难以满足线控转向系统的要求,具有适当的侧偏刚度改变系数的全状态反馈控制策略可以较好的优化转向特性,提高汽车的操纵稳定性。 最后,针对线控转向系统路感反馈特性,建立路感模拟以及目标力矩的数学模型,设计了模糊自适应PID控制器,并在MATLAB/Simulink中进行建模仿真分析。仿真结果显示,本文建立的目标力矩模型符合客观事实,设计的模糊自适应PID控制器可以实现路感电机提供的力矩对目标力矩的有效跟踪,且具有较好的抗干扰性能。 |
| 作者： | 公伟强 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈丁跃 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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