摘要: |
转向系统是主要汽车子系统之一,其性能直接关系到车辆的舒适性和安全性。随着人们对汽车舒适性和安全性要求的日益提升,转向系在过去的几十年中经历了机械式、液压式、电控液压式等几个阶段。目前,电动助力转向(简称EPS,Electric Power Steering)由于其集环保、节能、安全、舒适为一体,正越来越受人们的关注。
本文借助浙江省重点区域攻关项目“汽车电动助力转向器开发及关键技术研究”,在对EPS深入研究的基础上,以MATLAB作为主要仿真计算工具,应用汽车操纵动力学、经典控制理论和日<'∞>控制理论等,对电动助力转向控制策略做了较为深入的仿真与研究。
本文研究内容主要包括以下几个方面:
1)论文介绍了EPS发展过程、工作原理、主要类型及优势,阐述了国内外EPS控制策略的研究现状。并针对当前控制策略研究方面所存在的一些问题,确立了本文的总体研究内容。
2)在现有文献资料的基础上,总结归纳出EPS系统在路感和操纵稳定性方面的评价方法和评价指标。
3)通过对EPS系统研究,根据评价指标,建立EPS系统的数学模型,并得到EPS系统的状态空间表达式。
4)针对路感和操纵稳定性,分别建立了电机给定电流闭环控制的EPS简化模型。在简化模型基础之上分析经典P控制策略和PD控制策略对于EPS系统路感和操纵稳定性的影响,并提出“车速感应型微分系数”这一新的控制策略来解决现有PD控制的不足。
5)针对经典控制理论的不足,引入H<'∞>控制策略。建立了更具有普遍意义的增广被控对象,并与经典PD控制进行了对比,得到了较好的结果。
本文对于EPS控制策略的仿真与研究,对EPS产品的开发具有一定指导作用和参考价值。 |