EPS與AFS集成轉向系統(tǒng)研究.pdf

1、EPS(Electric Power Steering)系統(tǒng)可以實時為駕駛員提供轉向助力力矩或阻尼力矩，通過對EPS系統(tǒng)中助力電機的控制即可改善車輛的轉向輕便性、路感和回正性能等。AFS(Active Front Steering)系統(tǒng)可以實時改變轉向系統(tǒng)的傳動比，通過對AFS系統(tǒng)中助位移電機的控制可以實現(xiàn)：車輛低速行駛時，控制助位移電機使得轉向系統(tǒng)的傳動比變小，從而提高車輛低速行駛時的轉向靈敏性和操縱性；車輛高速行駛時，控制助位移電機

2、使得轉向系統(tǒng)的傳動比變大，從而提高車輛高速行駛時的行駛穩(wěn)定性和安全性。然而，EPS系統(tǒng)只能實現(xiàn)對轉向系統(tǒng)的助力轉向，不能實現(xiàn)變傳動比控制。AFS系統(tǒng)只能實現(xiàn)對轉向系統(tǒng)的變傳動比控制，不能實現(xiàn)助力轉向。另一方面，現(xiàn)有的集成轉向系統(tǒng)多為AFS系統(tǒng)與液壓助力系統(tǒng)的集成，如，寶馬的主動轉向系統(tǒng)。但，液壓助力系統(tǒng)存在著液壓系統(tǒng)不可避免的弊端。因此，EPS與AFS集成轉向系統(tǒng)具有重要意義。
　　首先，設計了一套新型主動轉向耦合機構，并在此基礎

3、之上分析EPS與AFS集成轉向系統(tǒng)。詳細分析了該新型主動轉向耦合機構的基本性能，并對其基本參數(shù)進行優(yōu)化、匹配電機參數(shù)。
　　其次，本文基于Carsim軟件就除轉向系統(tǒng)以外的車輛模型進行統(tǒng)一的參數(shù)匹配和建模?；?Matlab/simulink軟件分別對轉向盤轉向柱、轉向柱虛擬傳感器、助力電機、助位移電機、行星輪系、轉向器齒輪齒條、前輪轉向組件建立了動力學數(shù)學模型。基于 Matlab/simulink軟件建立了回正力矩的計算模型并引

4、入考慮了與轉向系統(tǒng)有關的干摩擦力引起的摩擦力矩，進一步提高了模型的真實度。
　　然后，本文對EPS與AFS集成轉向系統(tǒng)的控制策略進行研究：EPS系統(tǒng)控制策略包括基本助力控制、電機補償控制、阻尼控制、回正控制、EPS修正控制和模糊PID電流控制六個功能模塊；AFS系統(tǒng)控制策略采用基于固定橫擺角速度增益的變傳動比控制策略，并基于模糊自適應PID控制方法對傳動比進行精確控制。
　　最后，本文基于Carsim和Matlab/simu