新型諧波齒輪主動轉向系統研究.pdf

1、汽車轉向是汽車行駛過程中的重要環(huán)節(jié)，轉向系統傳遞的是駕駛員對汽車的控制意識，對汽車行駛的穩(wěn)定性和安全性都有直接的影響。隨著人們對車輛舒適性要求的提高，以及汽車技術的不斷發(fā)展，汽車正變得越來越智能化，如何使汽車變的更易操控、更加舒適、更加安全是當前及今后發(fā)展的主要方向。本文主要是從改進轉向系統的性能出發(fā)，提高汽車的操控性以及行駛安全性。通過在轉向系統中增加一套諧波齒輪變傳動比裝置，輸入額外的轉向角度，減小駕駛員經方向盤所提供的操縱輸入轉角

2、，從而減小駕駛員所作的轉向功。與傳統汽車轉向系統相比，本文所設計的主動轉向系統的轉向傳動比能夠根據車速的變化而變化，從而解決了傳統汽車轉向系統由于轉向傳動比固定所存在的缺點。在汽車低速轉向時，由于助角電機（提供輔助轉角的電動機）的正向作用，轉向系統的傳動比變的較小，轉向變的更加直接，從而提高了汽車低速時的轉向靈活性，改善了汽車低速時的機動性;在汽車高速轉向時，由于助角電機的反向作用，轉向系統的傳動比變的較大，轉向變的更間接，減小了汽車高

3、速運行時的不穩(wěn)定性，提高了汽車的行駛安全性。
　　本文從轉向系統的動力學出發(fā)，建立了研究轉向系統的整車二自由度模型，分析了汽車轉向時的穩(wěn)態(tài)響應與轉向系統傳動比的關系，綜合考慮了相關的交通法規(guī)和實際的汽車運行工況，從而確定了主動轉向系統的理想化傳動比，推導出了相關的函數公式。
　　通過閱讀大量相關文獻，分析了在主動轉向系統中，幾種不同變傳動比機構的結構特點與工作原理。介紹了奧迪動態(tài)轉向系統，并以此建立了諧波齒輪傳動機構變傳動比

4、模型，探討了其變傳動比特性、工作原理以及運行特點，并對其進行了動力學分析。
　　從整車轉向系統出發(fā)，建立了轉向系統各關鍵部分的數學模型，研究推理了電機控制、PID控制以及自適應模糊PID控制相關理論。根據所建數學模型，利用仿真軟件MATLAB/Simulink，在相應控制策略下對主動轉向系統進行了三種工況下的仿真分析，經仿真結果的對比，證明了主動轉向系統控制對汽車性能的改善明顯。為了提高仿真的精確性，運用自適應模糊PID控制對主動