基于滑?？刂频钠囯妱又D向系統(tǒng)的建模與仿真研究.pdf

1、傳統(tǒng)的汽車轉向系統(tǒng)由于轉向傳動比固定,在低速時轉向困難,高速時轉向穩(wěn)定性差,因此,汽車的轉向特性不能適應車速的變化。電動助力轉向系統(tǒng)(Electronic Control Power Steering,簡稱EPS)是一種先進的主動轉向系統(tǒng),它通過在轉向過程中,根據(jù)車速變化施加不同的助力,實現(xiàn)汽車在低速時輕便靈活和高速時穩(wěn)定可靠,提高了汽車轉向的安全性、穩(wěn)定性和經濟性。電動助力轉向系統(tǒng)具有非線性、時變性和不確定性等特點,在設計EPS系統(tǒng)時

2、需要解決這些問題進而滿足電動助力轉向的快速性和穩(wěn)定性要求。目前的EPS系統(tǒng)存在模型比較簡單,準確性較低,助力電機的跟蹤電流效果較差等缺陷,采用比較精確的系統(tǒng),通過先進的非線性控制算法運用到EPS系統(tǒng)的研究,具有重要的實際意義。
　　本文的主要內容:
　　(1)根據(jù)對車輛運動方程的分析,考慮模型的精確度、側偏特性及載荷變化對系統(tǒng)的影響,將七自由度模型和刷子模型應用到轉向系統(tǒng),建立電動助力轉向系統(tǒng)數(shù)學模型;
　　(2)通過

3、分析助力特性特點,采取直線型助力特性;通過對比電機控制方案,根據(jù)控制精度和負載對轉矩的分析,選取電機電流控制方法;針對轉向系統(tǒng)的非線性和時變性,控制算法采用滑?？刂?
　　(3)根據(jù)前期建立的模型和控制系統(tǒng)搭建機械轉向系統(tǒng)和EPS系統(tǒng)仿真模型,分別仿真汽車在轉向過程中的運動狀態(tài),仿真結果表明,EPS系統(tǒng)的助力效果明顯,且加入滑?？刂破髦笈ぞ貍鞲衅鞯妮敵雠ぞ夭▌訙p小,橫擺角速度響應的波動減小,反應時間縮短,到達穩(wěn)態(tài)的時間也縮短了;

4、
　　(4)對設計的EPS控制系統(tǒng)性能分析,提出EPS系統(tǒng)控制性能指標并進行仿真,仿真結果表明,轉向系統(tǒng)滿足了低速時的輕便性和高速時的穩(wěn)定性要求,說明了所設計的EPS系統(tǒng)是有效的。
　　本文的創(chuàng)新點:
　　(1)將七自由度整車模型和輪胎刷子模型應用到轉向系統(tǒng),建立更精確的電動助力仿真模型,準確描述轉向系統(tǒng)的動態(tài)特性,較好地解決了轉向過程中載荷變化及輪胎側偏特性對系統(tǒng)的影響。
　　(2)將滑?？刂扑惴ㄒ氲睫D向控制