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线性最优半主动悬架与模糊电动助力转向协调控制系统研究
| 论文题名： | 线性最优半主动悬架与模糊电动助力转向协调控制系统研究 |
| 关键词： | 车辆工程;线性最优半主动悬架;模糊电动助力转向;协调控制系统 |
| 摘要： | 悬架系统作为车辆重要的减振部件，对车辆行驶平顺性有很大影响，半主动悬架(SAS)系统能够根据车辆的运动状态和外部环境的变化实时改变减振器的阻尼力，以取得最优的减振效果。电动助力转向(EPS)系统是一种利用电动机提供辅助力矩的动力转向系统，能够根据不同行驶工况使车辆获得良好的转向轻便性和操纵稳定性。由于悬架系统与转向系统的耦合关系及其控制目标的不同，需要对SAS和EPS系统进行协调控制，以消除它们之间的干扰和功能上的冲突。 本文在分析悬架和转向系统的耦合关系、协调机理以及整车动力学的基础上，对SAS与EPS的协调控制系统进行了理论分析和工程实践研究。全文的主要内容如下: 首先，建立了考虑转向工况的整车悬架动力学模型、EPS模型、路面模型和轮胎模型，分析了悬架系统和转向系统的耦合关系及其对车辆性能的影响。 第二，研究了半主动悬架系统的随机线性最优控制(LQG)方法;建立路面振动状态识别模块、转向状态识别模块和助力电机电压系数模糊调整模块，设计了随机线性最优半主动悬架和模糊PD电动助力转向系统的协调算法，在MATLAB环境下进行仿真分析。 最后，对协调控制系统进行了硬件电路和软件算法的设计，开发了以LPC2132为控制器的SAS与EPS协调控制系统的电控单元。以某微型轿车为试验平台，分别进行了单轮脉冲输入和转向盘转角阶跃输入实车道路试验。 试验结果与仿真结果基本一致，验证了所建立模型的正确性和协调控制算法的有效性。所建立的SAS与EPS协调控制策略弥补了两个子系统独立控制时的不足，改善了车辆的行驶平顺性、操纵稳定性、转向舒适性等，为汽车运动集成控制更深入的研究了提供一定的理论和工程实践参考。 |
| 作者： | 李亚杰 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 孙运全 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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