EPS動態(tài)特性與控制策略的研究.pdf

1、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是影響汽車操縱穩(wěn)定性、行駛安全性和駕駛舒適性的關(guān)鍵部件。在追求高效節(jié)能、高舒適性和高安全性的今天，與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)作為一種全新的汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以其結(jié)構(gòu)簡單、操縱靈活、轉(zhuǎn)向輕便、良好的轉(zhuǎn)向路感和節(jié)能環(huán)保等特性成為動力轉(zhuǎn)向技術(shù)研究的焦點(diǎn)。 本文以國家科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金“基于冗余容錯的汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研發(fā)” (05C26115101374)為背景，應(yīng)用汽車操縱動力學(xué)、經(jīng)典控制理

2、論、魯棒控制和容錯控制理論等，以MATLAB作為主要的仿真計(jì)算工具，圍繞EPS控制策略這一關(guān)鍵技術(shù)，運(yùn)用動態(tài)特性仿真分析，制定了系統(tǒng)動態(tài)特性的評價(jià)指標(biāo)；以助力特性、轉(zhuǎn)向跟隨性和轉(zhuǎn)向路感為控制目標(biāo)研究了：EPS控制策略；研究了在EPS中采用魯棒容錯控制的可行性與方法；最后建立了EPS臺架試驗(yàn)總體方案。 1、分析了EPS的工作原理和關(guān)鍵部件及其實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，建立了EPS各個部分的數(shù)學(xué)模型和狀態(tài)空間模型。進(jìn)而依據(jù)狀態(tài)空間模型，通過M

3、ATLAB對系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的動態(tài)特性仿真分析，從而制定出系統(tǒng)動態(tài)特性的評價(jià)指標(biāo)--轉(zhuǎn)向跟隨性、轉(zhuǎn)向路感、系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為評價(jià)EPS的動態(tài)特性和確定EPS控制策略提供可靠的依據(jù)。 2、良好的控制策略是保證EPS達(dá)到各個評價(jià)指標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)，以助力特性、轉(zhuǎn)向跟隨性和轉(zhuǎn)向路感為控制目標(biāo)研究EPS的控制策略。首先，助力特性的研究以助力特性曲線的分類、設(shè)計(jì)原則為基礎(chǔ)，對昌河北斗星汽車的助力特性曲線進(jìn)行了詳細(xì)的研究，給出了其完整的設(shè)計(jì)過程及其

4、仿真結(jié)果，得出了任意車速下的方向盤轉(zhuǎn)向力矩和助力電流的對應(yīng)關(guān)系曲線以及助力特性曲線梯度與車速的多項(xiàng)式擬合結(jié)果；其次，研究了以角跟隨性來表示的轉(zhuǎn)向跟隨性，在動態(tài)過程中采用PID參數(shù)模糊自整定的控制算法來提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向跟隨性；然后研究了狀態(tài)反饋控制下系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向路感；最后在介紹冗余容錯技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了在EPS中采用魯棒容錯控制的可行性與方法。 3、通過分析系統(tǒng)臺架試驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則和功能，結(jié)合具體的試驗(yàn)情況，給出試驗(yàn)臺的主要構(gòu)件、試驗(yàn)