硕士论文-电动助力转向控制策略分析与研究

武汉理工大学硕士学位论文电动助力转向控制策略分析与研究姓名：徐涛申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：杨波20090501电动助力转向控制策略分析与研究作者：徐涛学位授予单位：武汉理工大学相似文献(10条)1.会议论文游彩霞.何雪松.刘晶郁加装电动助力转向系统汽车的操纵稳定性仿真研究2004本文建立了装有电动助力转向系统(EPS)汽车的动力学模型,并在此基础上推导出汽车横摆角速度对转向盘转角的传递函数.通过仿真计算,研究了助力电机参数对汽车操稳性的影响.2.学位论文李书龙汽车电动助力转向系统的研究与开发2004电动转向系统(ElectricPowerAssistedSteering,EPAS)是汽车动力转向的发展方向,它是继液压动力转向系统之后,汽车转向技术的又一次大的技术跨越.电动助力转向系统相比较于以往的转向系统有很大的优越之处.近年来一直是国内外汽车转向的研究热点,具有广阔的应用前景.电动助力转向系统在国外已经成功应用于某些车型上,但是目前国内的研究开发还处于起始阶段.电动助力转向系统是典型的机电一体化系统,涉及的学科非常广泛.包括机械设计、汽车理论、电力电子、计算机技术、控制技术、传感器技术和电机技术等多个领域.课题综合应用各方面的知识开展了大量的研究与开发工作.课题在对电动助力转向系统的组成部分和功能需求深入分析的基础上,根据电动助力转向系统的总体功能设计方案,对系统的各组成部件进行了选型和具体试验验证,包括电动机、电磁离合器、扭矩传感器、车速传感器、以及减速器等.电动助力转向系统研发的关键是其控制模块的设计与实现,经过反复试验和详细设计,课题取得突破性进展.硬件控制电路包括核心控制模块、电动机控制模块、传感器信号处理模块、离合器控制模块、故障诊断等模块.通过试验印制电路板,完成了系统在实验室阶段对系统各个模块和整体电路的硬件调试,以及与软件结合的试验验证,取得了大量极有价值的数据,为系统的总装试验和路试奠定了基础.结合硬件控制的试验,课题根据汽车在各种条件下转向助力平稳可靠的要求,对电动助力转向系统的控制软件进行了设计和研究,包括各主要控制环节的软件设计和系统的软件总体流程图.研究表明,电动转向助力的方法具有极强的控制柔性和实现优势.课题在研究深入的同时,对电动助力转向系统控制策略进行了探讨.建立了相应的系统数学模型,提出了基于模糊逻辑和时间最优PID相结合的复合控制思路,进行了仿真分析,为课题进一步深入进行了有益的理论探讨.目前,课题研究的成果已转交课题的合作企业.论文是国内电动助力转向系统开发的一次大胆尝试,同时也取得了不少经验.相信对于国内汽车转向系统的发展有一定的借鉴作用.3.期刊论文朱华.ZHUHua汽车电动助力转向系统及其研究现状-汽车零部件2009,(6)介绍了汽车转向系统的发展及电动助力转向系统的工作原理,重点介绍了EPS的结构特点及分类,对EPS的研究与发展进行了展望.4.期刊论文任卫群.陈慧鹏.谢彬.宋健.RenWeiqun.ChenHuipeng.XieBin.SongJian电动助力转向系统对汽车操纵稳定性的影响-华中科技大学学报（自然科学版）2008,36(9)采用多体系统动力学(MBD)与计算机辅助控制系统设计(CACSD)相结合的方法,分析电动助力转向(EPS)系统对汽车操纵稳定性的影响.在多体系统动力学(以MSC.ADAMS软件为支撑)基础上建立包括转向系统、前后悬架系统和前后轮胎的整车动力学模型,作为考察EPS系统对整车性能影响的外部环境;在CACSD(以Matlab/Simulink软件为支撑)基础上建立EPS系统控制模型,研究其助力特性和控制策略.经试验验证,联合仿真模型相对误差在6%以内,准确地反映了整车的实际情况.5.学位论文杨仕清汽车电动助力转向系统测试平台的开发与研究2009随着高速公路的发展，汽车车速大幅度提高，汽车高速行驶稳定性问题日益凸现。人们对汽车在使用上不仅仅满足于一种代步工具，而越来越趋于一种对智能、安全、舒适驾驶的体验。原有的机械系统无法解决这个问题，因而出现了电动助力转向系统。电动助力转向系统采用助力电机直接提供转向助力，由电子控制单元根据车速、方向盘扭矩等信号，控制助力大小。原有的电液助力系统体积大、能耗高，而电动助力转向系统在改善操纵稳定性的同时具有体积小、效率高、绿色环保、装配简单等优点，电动助力转向是一项紧扣汽车发展主题的高新技术，是动力转向技术的发展方向之一，已成为汽车电子系统的一个重要发展方向。本文通过对国内外EPS测试试验台的分析和研究。自主开发了一个电动助力转向系统的试验台架。本文设计的电动助力转向系统试验台架的控制系统硬件主要由控制器、传感器、信号处理电路、助力电机及驱动电路等组成。本文开发的实验台架控制电路核心采用MOTOROLA16位单片机MC9S12-DP256。本系统主要通过相应的传感器来测量一些电量和非电量，这些量分别为电动助力转向实验台装置中方向盘的主扭矩、车轮的阻转矩和方向盘的转向角，助力电流等。然后把这些量传给单片机MC9S12DP256以实现对电机的控制。本文还对电动助力转向系统进行了软件设计和编制，以实现在不同工况和不同模式下对直流电机的精确控制。该试验台使用方便，运行稳定可靠，其测试精度和效率均能满足测试要求，适用于电动助力转向系统的基本特性测试与控制系统的开发。为后续实车试验奠定了基础。6.期刊论文张昌华.王勇.邓楚南汽车电动助力转向系统控制策略的探讨-武汉理工大学学报(信息与管理工程版)2004,26(3)介绍了电动助力转向系统的组成及原理,提出了助力电动机的模糊控制策略,并和PD控制策略做了比较.仿真结果表明,对于路面冲击而言,采用模糊控制策略的转向系统比采用PD控制的转向系统可以更快地稳定.7.会议论文丁黎明.赵景波汽车电动助力转向系统的混合建模研究2006介绍了电动助力转向系统(EPS)的构成与工作机理,建立了基于线性理论和神经网络的混合式主动控制系统,并对混合式车辆动态模型进行了辨识;进一步在此基础上进行了仿真研究,取得了满意的控制效果。8.学位论文张永辉汽车电动助力转向系统特性仿真研究2009汽车转向系统对汽车操纵稳定性有至关重要的作用。汽车转向系统已从传统机械式转向、液压助力转向、电控液压助力转向，发展到今天的电动助力转向，未来还将过渡到线控转向。现在比较流行电动助力转向(EPS)是一种依靠电动机直接提供转向助力力矩的动力转向系统，主要优点在于电动机可根据驾驶员施加在方向盘上转矩和车速信号通过微电脑控制提供相应的助力力矩，保证汽车回正迅速、准确，低速行驶时转向轻便，高速行驶时稳定可靠，并且节约燃料，利于环保，是一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术，也是汽车动力转向系统发展的必然趋势。本文介绍了电动助力转向系统发展过程、工作原理、结构组成、主要类型及优势，对关键技术和控制难点也作了说明，阐述了国内外对电动助力转向系统控制策略的研究现状。本文阐述了PID控制策略和电动助力转向系统三种基本控制方式：助力控制、回正控制、阻尼控制，并对补偿控制做了说明。在此基础上对系统受力作了详细的分析，分别建立汽车二自由度力学模型、转向阻力矩力学模型和电动助力转向系统力学模型。研究电动机在比例控制和比例加微分控制下系统转向特性。在现有文献资料的基础上，论述了汽车操纵稳定性和转向系统评价方法，对转向系统评价指标：转向灵敏度、路感、系统稳定性进行重点分析，分别推导了转向灵敏度和转向路感的表达式。利用Matlab6.5的GUI平台开发仿真界面，编写相关程序得到转向灵敏度和路感的瞬态响应和频率响应，对比分析了比例控制和比例加微分控制下控制参数对评价指标的影响，并综合分析了系统其他参数对转向特性的影响，最后对系统稳定性做出评价。9.期刊论文宋海峰.张国印.SONGHaiFeng.ZHANGGuoYinTD340芯片在汽车电动助力转向系统中的应用-电子技术应用2009,35(4)汽车电动转向助力系统的基本结构及原理、用于汽车电动助力转向电机控制的H桥,设计了一种基于TD340芯片的汽车转向助力电动电机驱动电路,并将该驱动电路应用于吉利某车型的电动助力转向系统中.实验表明,该电路具有驱动能力大、体积小、性能稳定等特点,可广泛用于汽车电动助力转向系统中.10.学位论文郁明变结构控制在汽车电动助力转向系统中的应用研究2004电动助力转向系统(EPS)是近年来出现的一种新型动力转向系统,是一项综合了现代控制枝术、机电一体化及现代电子技术等技术的高新技术.在对电动助力转向系统的研究过程中,建立一个能准确反映汽车转向特性的数学模型是非常重要的.该文通过对电动助力转向系统进行动力学分析,建立EPS的数学模型,考虑到实际的电动助力转向系统由于系统参数的变化会引起不确定性,对系统采用带滤波器的变结构控制和神经网络离散变结构控制两种方法,仿真结果表明该控制方法对参数的变化有良好的适应性,同时解决转向轻与灵的矛盾.该文对电动助力转向系统设计了自适应模糊神经网络控制器,仿真结果表明该控制器能较好提高汽车转向时的轻便性和灵敏性.为了对理论分析进行验证,对汽车电动助力转向系统采用变结构控制方法和模糊控制方法,台架和道路试验结果证明了控制方法的有效性.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：1ef0350e-83c5-40df-98ce-9dd300b7a9f9下载时间：2010年8月15日