基于模糊與遺傳優(yōu)化PID的汽車EPS系統(tǒng)的半實(shí)物仿真研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車駕駛的安全性、舒適性和操縱穩(wěn)定性得到快速的提高。汽車EPS(電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向)系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的汽車助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng),具有助力特性靈活、節(jié)能環(huán)保、裝配自動(dòng)化程度高、維修方便等優(yōu)點(diǎn),獲得了社會(huì)和業(yè)界的廣泛關(guān)注,已經(jīng)成為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研發(fā)的熱點(diǎn)。
　　EPS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件兩部分,二者相互依賴、相互促進(jìn)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,各種性能更優(yōu)的控制器和測(cè)試平臺(tái)等硬件設(shè)備得到了快速的發(fā)展,在新的開(kāi)發(fā)工具的推動(dòng)下,高效

2、復(fù)雜的軟件控制算法也得以實(shí)現(xiàn),這些都為汽車EPS系統(tǒng)的良好控制效果提供了基礎(chǔ)。針對(duì)汽車EPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)路感不清晰合理,PID控制參數(shù)難整定的問(wèn)題,提出了一種基于模糊推理的EPS系統(tǒng)助力特性目標(biāo)電流的確定方法;設(shè)計(jì)了一種基于遺傳優(yōu)化的PID控制算法來(lái)快速實(shí)時(shí)跟隨目標(biāo)電流達(dá)到控制電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的目的。為降低開(kāi)發(fā)成本和縮短設(shè)計(jì)周期,文中利用dSPACE高性能軟硬件系統(tǒng)平臺(tái),對(duì)EPS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、離線仿真和半實(shí)物控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真測(cè)試,驗(yàn)證

3、EPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制效果,為控制器的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)提供理論與技術(shù)支撐,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文的主要內(nèi)容:
　　(1)介紹了EPS系統(tǒng)各部件結(jié)構(gòu)和工作原理,分析了動(dòng)力學(xué)特性并建立其動(dòng)力學(xué)模型和汽車七自由度車輛模型;
　　(2)分析了系統(tǒng)助力特性曲線特點(diǎn),并且分析了EPS系統(tǒng)的三種控制模式及控制策略,根據(jù)扭矩和車速信號(hào),由模糊算法得出理想電機(jī)目標(biāo)電流;
　　(3)由于EPS系統(tǒng)的非線性、不確定性和復(fù)雜性等特點(diǎn),采用

4、遺傳算法優(yōu)化PID控制參數(shù),完成電機(jī)控制算法設(shè)計(jì),并進(jìn)行仿真分析;
　　(4)結(jié)合dSPACE及其軟件平臺(tái)Mode Desk和Motion Desk,進(jìn)行整車控制仿真分析;基于模糊與遺傳優(yōu)化PID控制算法,結(jié)合Control Desk測(cè)試工具和EPS試驗(yàn)臺(tái),搭建半實(shí)物仿真平臺(tái),進(jìn)行控制系統(tǒng)算法驗(yàn)證和控制效果分析。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn):
　　(1)助力特性曲線的設(shè)計(jì)。本文采用模糊算法確定電動(dòng)助力特性曲線,相較于傳統(tǒng)的直線型