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汽车电动助力转向系统动力学分析与控制方法研究
| 论文题名： | 汽车电动助力转向系统动力学分析与控制方法研究 |
| 关键词： | 汽车;电动助力转向系统;动力学分析;优化设计;助力特性曲线设计;混合灵敏度控制;Simulink仿真软件 |
| 摘要： | 本文旨在研究汽车电动助力转向系统的动力学分析、建模、控制以及与之相关的车辆操纵动力学的一般规律，为电动助力转向系统的设计与开发提供理论基础，填补国内在该领域的研究空白，提高国内电动助力转向系统研究水平。本文的研究成果主要有：对EPAS中的两种助力传动机构方案即蜗轮蜗杆机构和差动轮系机构方案进行了运动学和动力学分析与比较，考察了它们对转向性能如灵敏度和手感的影响。通过对转向力矩形成机理及影响它的因素分析，结合汽车操纵动力学模型、转向系统动力学模型和轮胎侧偏特性的半经验模型，建立了较完善的转向力矩动力学模型。通过对EPAS组成中各部件包括助力电动机、传感器和脉宽调制（PWM）等环节的分析，建立了EPAS系统的动力学模型，并进一步变换得到了适合控制的状态方程模型。提出了评价EPAS与汽车综合系统操纵性能的指标如转向灵敏度、路感。在提出转向助力特性曲线设计原则的基础上，结合转向路感和汽车操纵稳定性，提出了线性和非线性助力特性曲线的设计方法，并分别推导了这两种类型的助力特性曲线的转向路感，提出了它们必须满足的路感条件。考虑到EPAS系统中存在的控制对象模型的不确定性和传感器噪声、路面干扰等难题，提出了一个基于控制理论中混合灵敏度方法的鲁棒控制器设计方法。研制了EPAS系统试验装置包括硬软件系统，并利用此试验装置进行了助力性能试验，对基于混合灵敏度方法设计的EPAS鲁棒控制器进行了验证。 |
| 作者： | 刘照 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 廖道训;杨家军 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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