本文關(guān)鍵詞：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)補(bǔ)償控制策略研究

  更多相關(guān)文章： 電動助力轉(zhuǎn)向 助力補(bǔ)償 回正控制 阻尼控制 路感

【摘要】：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)具有節(jié)能環(huán)保、易于控制,并可與其他電控系統(tǒng)相互通訊,實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的集成化與智能化。其符合“中國制造2025”時代發(fā)展的需要,因而該系統(tǒng)的研發(fā)將具有重要的理論意義和工程實(shí)用價值。本文在EPS控制器的基礎(chǔ)之上進(jìn)行EPS補(bǔ)償控制策略的研究。首先,通過MATLAB/Simulink建立整車及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力學(xué)模型,為后期基于MC9S12XS128的EPS控制策略開發(fā)打下基礎(chǔ)。其次,基于路感連續(xù)曲線型助力曲線的設(shè)計。對于時變性、非線性較強(qiáng)的EPS系統(tǒng),采用單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制以改善電機(jī)電流動態(tài)跟蹤效果。轉(zhuǎn)矩微分補(bǔ)償、摩擦補(bǔ)償、慣性及阻尼補(bǔ)償以改善EPS的動態(tài)響應(yīng)特性。并在上述補(bǔ)償基礎(chǔ)之上,針對原地撒手抖動問題提出基于轉(zhuǎn)矩變化率的助力死區(qū)增大控制方案。再次,提出基于轉(zhuǎn)角和角速度的EPS撒手回正控制方案,采用自抗擾控制算法以改善低速回正效果�？紤]車速、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩變化率的基于模糊策略高速阻尼控制方案以改善高速駕駛員路感,并且提出速度遲滯區(qū)間以保證助力與阻尼兩種模式的平穩(wěn)切換。最后,為驗(yàn)證相關(guān)控制策略的有效性,進(jìn)行Simulink仿真、硬件在環(huán)試驗(yàn)及實(shí)車試驗(yàn)。各工況助力仿真及試驗(yàn)結(jié)果表明助力補(bǔ)償策略改善了EPS的動態(tài)響應(yīng)特性、轉(zhuǎn)向輕便性能及路感連續(xù)性。同時轉(zhuǎn)向回正性能仿真及試驗(yàn)體現(xiàn)自抗擾回正控制方案的優(yōu)越性,改善了低速回正效果。此外高速阻尼仿真及試驗(yàn)證明所提阻尼方案的有效性,改善了EPS的高速操縱穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：電動助力轉(zhuǎn)向 助力補(bǔ)償 回正控制 阻尼控制 路感
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.4
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-18
• 第一章 緒論18-25
• 1.1 引言18-20
• 1.2 EPS國內(nèi)外發(fā)展概況20-22
• 1.2.1 EPS國外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.2.2 EPS國內(nèi)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3 課題研究意義22-23
• 1.4 課題來源目的及研究內(nèi)容23-25
• 1.4.1 課題來源及目的23
• 1.4.2 研究內(nèi)容23-25
• 第二章 EPS系統(tǒng)概述及動力學(xué)模型25-36
• 2.1 EPS系統(tǒng)概述25
• 2.2 汽車二自由度動力學(xué)模型25-27
• 2.3 輪胎模型27-29
• 2.4 轉(zhuǎn)向阻力矩模型29-30
• 2.5 轉(zhuǎn)向系動力學(xué)模型30-33
• 2.5.1 駕駛員模型31
• 2.5.2 輸入軸及轉(zhuǎn)矩傳感器模型31-32
• 2.5.3 輸出軸模型32
• 2.5.4 齒輪齒條模型32
• 2.5.5 助力電機(jī)數(shù)學(xué)模型32-33
• 2.6 EPS控制策略關(guān)鍵問題分析33-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 第三章 EPS助力控制及其相關(guān)補(bǔ)償控制策略設(shè)計36-58
• 3.1 助力曲線及其控制算法設(shè)計36-41
• 3.1.1 基本助力曲線設(shè)計36-38
• 3.1.2 SNPID控制算法38-41
• 3.2 轉(zhuǎn)矩微分補(bǔ)償41-46
• 3.2.1 轉(zhuǎn)矩微分補(bǔ)償控制策略42-43
• 3.2.2 轉(zhuǎn)矩微分系數(shù)的優(yōu)化43-45
• 3.2.3 轉(zhuǎn)矩微分補(bǔ)償仿真結(jié)果45-46
• 3.3 摩擦補(bǔ)償46-50
• 3.3.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)干摩擦測量47
• 3.3.2 摩擦補(bǔ)償控制策略47-48
• 3.3.3 路感調(diào)節(jié)系數(shù)的設(shè)定48-50
• 3.3.4 摩擦補(bǔ)償仿真結(jié)果50
• 3.4 慣性及阻尼補(bǔ)償50-56
• 3.4.1 慣性及阻尼補(bǔ)償控制策略51
• 3.4.2 電機(jī)臺架試驗(yàn)51-54
• 3.4.3 電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量的測量54-56
• 3.4.4 慣性及阻尼補(bǔ)償仿真結(jié)果56
• 3.5 基于轉(zhuǎn)矩變化率的助力死區(qū)增大控制方案56-57
• 3.6 本章小結(jié)57-58
• 第四章 EPS回正及阻尼控制策略58-74
• 4.1 回正控制58-67
• 4.1.1 撒手回正工況判斷58-59
• 4.1.2 回正控制策略59-67
• 4.2 基于模糊策略的高速阻尼控制67-73
• 4.2.1 模糊策略簡介68-69
• 4.2.2 速度遲滯區(qū)間69-70
• 4.2.3 阻尼控制策略70-73
• 4.3 本章小結(jié)73-74
• 第五章 EPS臺架試驗(yàn)及實(shí)車試驗(yàn)74-84
• 5.1 EPS臺架試驗(yàn)74-78
• 5.1.1 EPS硬件在環(huán)試驗(yàn)臺74
• 5.1.2 轉(zhuǎn)矩正弦輸入試驗(yàn)74-75
• 5.1.3 轉(zhuǎn)矩沖擊試驗(yàn)75-76
• 5.1.4 回正試驗(yàn)76-78
• 5.2 實(shí)車試驗(yàn)78-83
• 5.2.1 試驗(yàn)儀器78-79
• 5.2.2 助力循環(huán)試驗(yàn)79-80
• 5.2.3 快速換向試驗(yàn)80-81
• 5.2.4 原地撒手試驗(yàn)81-82
• 5.2.5 原地轉(zhuǎn)角階躍試驗(yàn)82-83
• 5.3 本章小結(jié)83-84
• 第六章 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 全文總結(jié)84-85
• 6.2 工作展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況89

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本文編號：1084271