線控轉向系統(tǒng)(Steering-by-wire system,SBW)取消了汽車方向盤與轉向機間的機械連接部件,使得轉向系統(tǒng)力、角特性可以自由、靈活地進行設計,從而提高了汽車的安全性、舒適性和操縱穩(wěn)定性,是未來汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。為提高汽車的操縱穩(wěn)定性與安全性,本文在多學科設計優(yōu)化方法框架下,對線控轉向系統(tǒng)進行了系統(tǒng)建模、參數(shù)優(yōu)化、魯棒控制系統(tǒng)設計及降階等方面的研究,主要內(nèi)容如下:首先,通過對線控轉向的結構及原理進行分析,建立了線控轉向系統(tǒng)的動力學模型以及與車輛相關的回正力矩、汽車二自由度模型;其次,提出了新的汽車轉向性能評價指標并推導了其數(shù)學表達式,在線控轉向系統(tǒng)模型及車輛模型的基礎上,利用多學科設計優(yōu)化軟件Isight和Maltab工具箱對轉向路感及靈敏度優(yōu)化模型進行聯(lián)合仿真分析,得到了轉向系統(tǒng)參數(shù)的最優(yōu)值,利用Matlab軟件對各參數(shù)進行了穩(wěn)定性分析及重要參數(shù)研究;然后,在線控轉向系統(tǒng)模型及參數(shù)優(yōu)化的基礎上,設計了線控轉向系統(tǒng)的H∞魯棒控制器并進行了仿真分析;最后,為了降低所得到的H∞魯棒控制器階數(shù),對線控系統(tǒng)進行了降階控制設計及系統(tǒng)性能分析。
【學位單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U463.4
【部分圖文】：

杭州電子科技大學碩士學位論文第 2 章 線控轉向系統(tǒng)建模的介紹可知，線控轉向系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化、魯棒控制器的設計及降階容，而線控轉向系統(tǒng)的模型作為參數(shù)優(yōu)化、魯棒控制器的設計、降階確立 SBW 系統(tǒng)的模型。正是基于這種要求，本章對 SBW 系統(tǒng)的向系統(tǒng)的結構分析控轉向系統(tǒng)結構如圖 2.1 所示，主要包含了主控制器（Electronic Contr、轉向執(zhí)行總成、電源系統(tǒng)、故障處理系統(tǒng)以及網(wǎng)絡通訊總線等[45]

主要是由前輪轉角傳感器、電流傳感器、齒輪齒條機構、分組成。它是汽車轉向的執(zhí)行機構，能夠根據(jù)主控制器作進而帶動車輪偏轉，實現(xiàn)汽車轉向意圖。是保障汽車安全行駛的最重要部分，它能夠應對各種突高駕駛安全性。是數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇椋軌驅崿F(xiàn)傳感器、控制器以及執(zhí)行系統(tǒng)的工作原理轉向執(zhí)行總成的各種傳感器把采集到的汽車當前運行狀制器，控制器根據(jù)相應控制算法對這些信息進行處理，使轉向執(zhí)行電機轉動進而帶動車輪偏轉，進而實現(xiàn)汽車的傳感器把采集到的路面反饋信息通過數(shù)據(jù)總線將信號理，對回正力矩電機發(fā)送控制指令而實現(xiàn)轉動，從而給如圖 2.2 所示。

圖 2.3 SBW 系統(tǒng)動力學模型盤總成動力學模型盤受力總成模型圖如 2.4 所示。2.4 方向盤總成受力模型圖回正力矩電機與扭矩傳感器之間的連接看作剛性的，并且忽略方向盤矩電機受到的干摩擦。由圖 2.4 可知：

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本文編號：2807890