基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種新型的車輛轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)根據(jù)車輛在不同路面狀況下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和駕駛員的轉(zhuǎn)向需求，提供與之適應(yīng)的轉(zhuǎn)向助力，使車輛在低速轉(zhuǎn)向時(shí)具有更好的輕便性而在高速轉(zhuǎn)向時(shí)具有更好的穩(wěn)定性。與機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，它具有更好的抗干擾性能、燃油經(jīng)濟(jì)性能、低溫啟動(dòng)性能、安全性和環(huán)保性能等。電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)使之成為當(dāng)前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研發(fā)和汽車技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一。 虛擬樣機(jī)技術(shù)是一種以機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力

2、學(xué)和控制理論為核心，綜合應(yīng)用三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等多種現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)方法。虛擬樣機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得對(duì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的仿真分析變得更加快捷和方便。將虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用于車輛系統(tǒng)的建模和仿真分析，是未來車輛系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的必要環(huán)節(jié)。 基于此，論文以某型微型車的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為研究對(duì)象，應(yīng)用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析軟件ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanismSystem)構(gòu)

3、建了包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)模型、前后懸架模型、車身模型、輪胎和地面模型在內(nèi)的整車多體動(dòng)力學(xué)仿真模型。同時(shí)，運(yùn)用聯(lián)合仿真技術(shù)，將MATLAB軟件中建立起來的控制系統(tǒng)與ADAMS中的機(jī)械系統(tǒng)仿真模型聯(lián)系起來，將助力扭矩作為機(jī)械系統(tǒng)的輸入和控制系統(tǒng)的輸出，將機(jī)械系統(tǒng)輸出的方向盤轉(zhuǎn)矩和車速信號(hào)作為控制系統(tǒng)的輸入。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了相位補(bǔ)償、前饋和反饋控制、PID控制等控制手段，同時(shí)，為減小因直流電動(dòng)機(jī)摩擦、慣量、阻尼對(duì)控制電流的影響，

4、在系統(tǒng)中加入了阻尼補(bǔ)償控制和回正補(bǔ)償控制環(huán)節(jié)。通過狀態(tài)方程進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相互間的聯(lián)系，建立閉合的數(shù)據(jù)交換通道，實(shí)現(xiàn)機(jī)械－控制系統(tǒng)的機(jī)電一體化聯(lián)合仿真。 對(duì)ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真技術(shù)的有益探索，為研究電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性提供了一種可行的方案。同時(shí)，為聯(lián)合仿真技術(shù)應(yīng)用于整車和其他機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真分析提供了借鑒。 另外，對(duì)采用MECH/PRO實(shí)現(xiàn)三維CAD軟件所建立的機(jī)械系統(tǒng)CAD模型導(dǎo)入AD