EPS系統(tǒng)控制性能建模與仿真研究.pdf

1、汽車轉向系統(tǒng)經歷了從純機械轉向系統(tǒng)、液壓助力轉向系統(tǒng)、電液助力轉向系統(tǒng)，直到操縱性能更為良好的電動助力轉向系統(tǒng)(Electric Power Steering System，簡稱EPS)等幾個發(fā)展階段。EPS系統(tǒng)采用電機直接助力，助力大小由電控單元控制，相比傳統(tǒng)液壓助力系統(tǒng)，具有安全性能高、調節(jié)方便、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點，緊扣現代汽車發(fā)展主題，是汽車轉向系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，將逐步取代傳統(tǒng)液壓助力轉向系統(tǒng)。 本文首先在分析EPS系統(tǒng)基本原理

2、的基礎上，簡化了EPS系統(tǒng)動力學模型，并對其進行狀態(tài)空間描述，根據所建動力學模型分析了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和助力特性的跟隨性能，針對本文對EPS系統(tǒng)的關鍵部件如傳感器和電動機等作了初步選型。 控制策略是否得當將直接影響到EPS系統(tǒng)的性能，本文在總結系統(tǒng)控制目標的基礎上，分析了助力控制、回正控制和阻尼控制三種基本控制方式，并確定了各種控制模式的實施時機。助力控制是EPS系統(tǒng)最基本的控制方式，本文用模糊神經網絡控制對助力特性曲線進行了優(yōu)化

3、，建立新的助力插值表，并對回正控制和阻尼控制的算法進行了分析。 為了驗證理論分析的內容，在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下，建立了EPS系統(tǒng)仿真模型，分塊對助力控制、回正控制和阻尼控制的施加時機與控制效果進行了仿真，并總結了仿真結果，其中主要對助力特性曲線、加速回正和增加阻尼等效果進行了驗證。助力電機是各種控制最后的實施環(huán)節(jié)，對其抗干擾能力要求較高，本文采用H∞控制方案消減電機模型不確定因素的影響，實現目標電流的跟蹤性能。在