本文關鍵詞：基于模糊理論的EPS系統(tǒng)助力控制策略研究　出處：《沈陽工業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 電動助力轉向 助力特性 模糊理論 參數(shù)優(yōu)化 路感

【摘要】：轉向系統(tǒng)是汽車的重要組成部分,轉向性能的好壞是評價汽車整體性能的一項重要指標。電動助力轉向系統(tǒng)(Electric Power Steering,縮寫EPS)是在傳統(tǒng)液壓助力轉向的基礎上發(fā)展起來的,不僅能夠保證轉向的輕便性和操縱穩(wěn)定性,而且具有安全性高、舒適性好以及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢,因此越來越受到人們的關注。助力特性是EPS系統(tǒng)的主要控制目標,助力特性的好壞直接影響汽車的轉向性能。因此,本文將對EPS系統(tǒng)的助力特性進行研究,選用無刷直流電機作為助力電動機,在研究系統(tǒng)結構參數(shù)變化與轉向性能關系的基礎上,本文對系統(tǒng)參數(shù)進行優(yōu)化,并采用模糊理論擬合EPS系統(tǒng)助力曲線,得到路感良好的轉向性能。首先,本文對EPS系統(tǒng)的分類、結構及工作原理進行了研究,分析了EPS系統(tǒng)直線型、折線型、曲線型三種傳統(tǒng)線性助力特性曲線的設計方法。在分析EPS系統(tǒng)各部分力矩分布的基礎上,對EPS系統(tǒng)的結構模型進行了簡化,推導出轉向柱數(shù)學模型、齒輪數(shù)學模型、直流電動機數(shù)學模型、汽車二自由度模型和輪胎模型,并得到EPS系統(tǒng)的空間狀態(tài)方程,為轉向性能研究打下基礎。其次,對EPS系統(tǒng)轉向路感、轉向靈敏度和轉向操穩(wěn)性三方面性能評價指標進行了分析。根據(jù)EPS系統(tǒng)的空間狀態(tài)方程,推導出相關傳遞函數(shù),分析了助力電機轉動慣量、轉向軸剛度、助力增益、轉向傳動比對轉向性能的影響,并對影響路感的系統(tǒng)參數(shù)進行了優(yōu)化處理,優(yōu)化后轉向路感變好。再次,本文采用模糊控制理論擬合了助力特性曲線。以車速和方向盤轉矩信號為輸入,助力目標電流為輸出,設計了符合轉向系統(tǒng)性能的模糊規(guī)則,并且驗證了采用面積平分法解模糊的助力曲線光滑性更好,不會出現(xiàn)操縱轉向盤時的跳躍感。利用MATLAB模糊工具箱設計了模糊助力特性曲線,結合電流閉環(huán)PID控制,保證了系統(tǒng)對助力電流跟蹤的快速性、準確性、穩(wěn)定性。最后,在MATLAB/Simulink環(huán)境中搭建系統(tǒng)仿真模型,驗證模糊助力效果和參數(shù)優(yōu)化后的路感。結果表明:在不同方向盤輸入和車速下,由模糊理論得到的助力特性均能滿足轉向輕便性、轉向靈敏度和轉向路感的要求。參數(shù)優(yōu)化后,模糊助力特性的轉向路感的效果明顯優(yōu)于參數(shù)優(yōu)化前,達到預期效果。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.4

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 賈和平;鐘紹華;;電動助力轉向系統(tǒng)助力特性的仿真分析[J];專用汽車;2006年10期

2 孫立軍;陳龍;趙景波;江浩斌;;汽車電動助力轉向系統(tǒng)助力特性研究及試驗[J];鄭州大學學報(工學版);2007年04期

3 胡春花;;電動助力轉向系統(tǒng)中折線型助力特性的設計[J];制造業(yè)自動化;2008年12期

4 陳龍;袁朝春;江浩斌;陸海燕;;電動助力轉向系統(tǒng)助力特性研究[J];中國機械工程;2008年09期

5 袁帶英;;汽車電動助力轉向系統(tǒng)助力特性的研究[J];機械與電子;2008年09期

6 向鐵明;易際明;方遒;;電動助力轉向系統(tǒng)助力特性曲線的設計[J];西華大學學報(自然科學版);2009年03期

7 趙學平;李欣;陳杰;汪澍;;電動助力轉向系統(tǒng)助力特性曲線動態(tài)修正方法及其應用[J];機械科學與技術;2009年10期

8 江浩斌;楊曉峰;宋海兵;劉雁玲;;電動助力轉向系統(tǒng)組合型助力特性研究[J];汽車技術;2010年06期

9 謝鵬;顧力強;;基于虛擬樣機技術的汽車電動助力轉向系統(tǒng)助力特性研究[J];傳動技術;2011年01期

10 余為清;熊國良;梁占峰;;電動助力轉向系統(tǒng)助力特性曲線的分析與改進[J];拖拉機與農用運輸車;2011年03期

相關會議論文 前1條

1 周金;周賢杰;李倩;;轎車方向盤助力特性分析計算[A];“廣汽部件杯”廣東省汽車行業(yè)第六期學術論文集[C];2011年

相關博士學位論文 前2條

1 袁朝春;電動助力轉向系統(tǒng)μ分析與綜合控制及試驗研究[D];江蘇大學;2007年

2 劉喜東;大客車EPS助動力矩及控制策略研究[D];長安大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 余樹洲;汽車電動助力轉向系統(tǒng)助力特性的仿真研究[D];大連理工大學;2006年

2 岳伯陶;電動助力轉向系統(tǒng)助力特性和控制算法研究[D];吉林大學;2005年

3 左波;電動助力轉向系統(tǒng)助力特性研究[D];武漢理工大學;2009年

4 裴學杰;電動助力轉向系統(tǒng)助力特性研究[D];中北大學;2014年

5 張立博;汽車電動液壓助力轉向系統(tǒng)助力特性的研究[D];內蒙古科技大學;2014年

6 潘利軍;基于模糊策略的EPS控制系統(tǒng)研究[D];吉林大學;2008年

7 史劍宗;電動助力轉向系統(tǒng)的仿真分析與研究[D];重慶理工大學;2009年

8 左虎彪;汽車EPS魯棒控制方法研究[D];重慶大學;2011年

9 邊曉彬;電動助力轉向系統(tǒng)控制策略研究[D];重慶理工大學;2013年

10 楊樹松;電動助力轉向系統(tǒng)的控制研究[D];河南科技大學;2011年

，

本文編號：1323993