全工況電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建?？刂萍霸囼炑芯?pdf

1、隨著人們生活水平的極大提高，汽車逐漸融入到人們的工作生活之中，成為不可或缺的交通工具。安全、節(jié)能、環(huán)保是當今汽車技術發(fā)展的主題，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric powersteering system，EPS)不僅節(jié)能環(huán)保、體積小、重量輕、結(jié)構簡單，且能提高汽車的轉(zhuǎn)向性能和安全性能，代表汽車動力轉(zhuǎn)向技術的發(fā)展方向。本學位論文旨在研究原地轉(zhuǎn)向、行駛轉(zhuǎn)向及低附著路面條件下(全工況)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學分析、建模、控制方法以及試驗方法，

2、為今后EPS的理論和試驗研究提供借鑒。本論文主要研究內(nèi)容分為以下幾個部分：
　　 ⑴首先，回顧了汽車轉(zhuǎn)向技術的發(fā)展、EPS的優(yōu)點及目前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，給出了本文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點。
　　 ⑵通過對汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力學、運動學和負載特性分析，建立了機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和EPS數(shù)學模型，對EPS助力特性進行理論分析和仿真計算；引入二自由度車輛模型，對EPS的操縱穩(wěn)定性進行了探討；
　　 ⑶在建立的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學模型的

3、基礎上，將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器測得的轉(zhuǎn)矩信號和估算的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角值相結(jié)合以判斷轉(zhuǎn)向的狀態(tài)，然后運用模糊比例微分控制進行常規(guī)助力控制或回正控制，進行了仿真試驗；
　　 ⑷結(jié)合簡化的原地轉(zhuǎn)向輪胎模型和基于doguff輪胎模型的七自由度整車模型，建立了原地轉(zhuǎn)向及行駛轉(zhuǎn)向條件下的轉(zhuǎn)向阻力矩模型；設計了基于滑模變結(jié)構控制的電動助力轉(zhuǎn)向控制策略進行助力和回正控制，進行了仿真試驗；
　　 ⑸建立了基于整車動力學的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型，采用自

4、回正力矩和名義自回正力矩的比值來估計路面附著系數(shù)，并提出基于路面附著系數(shù)的助力電流控制策略和時變滑模控制器的回正控制策略，進行了仿真試驗；
　　 ⑹在基于整車動力學分析轉(zhuǎn)向阻力矩的基礎上，搭建了基于LabVIEW PXI的EPS硬件在環(huán)試驗平臺，采用CAN信號轉(zhuǎn)角傳感器和電控液壓比例閥作為試驗系統(tǒng)的輸入輸出接口，對控制策略進行了試驗驗證；
　　 ⑺基于增強型8位單片機和ARM7開發(fā)平臺，開發(fā)了EPS控制器(Electro