详情

原文传递汽车电动助力转向系统的研究

论文题名：	汽车电动助力转向系统的研究
关键词：	电动助力转向;助力控制;仿真分析;台架试验
摘要：	电动助力转向系统以其高效、节能、环保等优点，已成为世界汽车技术发展的研究热点，并将在助力转向系统中占据市场主导地位。国内对电动助力转向的研究刚刚起步，介于电动助力转向系统具有非常广阔的应用前景，我国有必要加大投入进行研究开发。　　本文以韩国现代汽车FD车型上的柱式电动助力转向系统作为研究对象。首先介绍了汽车助力转向技术的发展和电动助力转向的国内外发展现状，通过比较说明了电动助力转向的优点。研究了电动助力转向系统及其主要部件的构造和工作原理。对三种类型的电动助力转向系统进行比较，分析了各自不同的特点。运用汽车操纵动力学和转向系统动力学的知识，推导了动力学方程，建立了电动助力转向系统的数学模型，对模型进行了适当的简化。　　研究了电动助力转向系统的助力控制策略，比较了三种不同形式的助力特性曲线，阐述了各自的特点。在Matlab/Simulink中建立了电动助力转向系统的仿真模型。仿真分析了比例系数、积分系数、微分系数对系统的影响，而比例控制、比例积分控制不能解决电动助力转向系统超调量大、高频振荡的问题。最后采用增量式PID控制算法来实现对电动助力转向系统的控制。通过稳定性分析、时域分析和频域分析得出，PID控制增强了系统的稳定性，改善了系统的动态响应，提高了系统的抗干扰性。　　参照汽车行业标准QC/T 480-1999和企业标准，对电动助力转向系统进行了台架试验。助力特性试验表明所研究的电动助力转向系统的助力曲线为直线型，并对系统的助力特性进行详细分析。最大电流特性试验表明电动机具有过热保护功能。对转向轻便性、转向瞬态响应进行试验分析，试验值满足标准评价指标。试验曲线与仿真曲线基本一致，试验数据与仿真数据较为接近，证明了建立模型的有效性。台架试验表明了PID控制使电动助力转向系统转向轻便，并有效改善了系统的稳态及动态性能。最后对全文的主要内容和结论进行了总结，并对今后的研究工作提出了几点建议。
作者：	刘齐
专业：	控制工程
导师：	王景成;李铉喆
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文