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汽车电动液压助力转向系统的建模与仿真
| 论文题名： | 汽车电动液压助力转向系统的建模与仿真 |
| 关键词： | 汽车制造;电动液压助力转向系统;助力特性曲线;功率键合图法;转速电流双闭环控制电机 |
| 摘要： | 本文研究的是一种基于齿轮齿条转向器改进而来，由电动机带动液压泵为转向系统提供助力转矩的电动液压助力转向系统（EHPS）。它具有良好的转向轻便性和操纵稳定性，同时兼具液压助力转向系统（HPS）的柔顺手感和电动助力转向系统（EPS）的燃油经济性，因此被广泛采用，并且成为动力转向技术研究的焦点。 论文介绍了EHPS的结构组成、工作原理和关键部件的性能特点，提出了系统的设计要求；通过分析EHPS的助力特性，选用抛物线型助力特性曲线对助力转矩进行控制，并利用MATLAB对实验数据进行拟合，得到了车速、转向盘操纵力矩与助力转矩之间关系的MAP图；简述了EHPS的控制策略和PID控制算法，为满足EHPS对电动机动态响应和稳态性能的要求，采用转速电流双闭环控制的方法对电动机进行调速；简述了功率键合图的绘制规则，通过建立EHPS中直流伺服电动机、液压与机械部分的功率键合图模型推导出了它们的数学模型，并利用MATLAB中的仿真软件包Simulink建立了它们的仿真模型；对转速电流双闭环控制电机部分进行了仿真，分析了其动态响应性能、跟随性能和抗负载干扰性能；对液压与机械部分进行了阶跃响应仿真分析，研究了液压泵的排量、扭杆的刚度、活塞的工作面积和活塞与活塞杆的等效质量对其工作性能的影响。结果表明，本文所采用的助力特性曲线的设计方法能够满足EHPS对助力特性的要求，功率键合图法非常适合建立多能域系统的数学模型，并且能够方便地解决数学建模中的非线性问题，同时本文对转速电流双闭环控制电机和液压与机械部分的仿真分析为研究EHPS的动态特性提供了一定的参考价值，也对EHPS技术的研发提供了理论指导。 |
| 作者： | 陈超 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 方桂花 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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