線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在未來無人駕駛中占據(jù)著重要的地位,它具有布置靈活、可變傳動(dòng)比、個(gè)性化定制轉(zhuǎn)向盤手感等優(yōu)點(diǎn),本文重點(diǎn)研究線控轉(zhuǎn)向的力感特性,具體包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(jī)的控制、前輪負(fù)載的觀測(cè)、轉(zhuǎn)向盤反力的模擬三個(gè)方面。本文采用了表貼式永磁同步電機(jī),對(duì)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及控制原理進(jìn)行分析,采用矢量控制方法及SVPWM方法進(jìn)行電機(jī)控制;本文確定SBW系統(tǒng)的雙向控制架構(gòu)為位置控制-力反饋方案,在此基礎(chǔ)上,分析負(fù)載觀測(cè)對(duì)電機(jī)控制的要求;在電機(jī)的電流跟隨方面,由于系統(tǒng)滯后,采用傳統(tǒng)的PI控制方法控制效果差,因此本文采用動(dòng)態(tài)三步法優(yōu)化電流跟隨效果,得到高質(zhì)量電機(jī)輸出信號(hào);在位置控制方面,通過前饋反饋綜合控制方法,實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的位置控制;此外,對(duì)信號(hào)的擾動(dòng),進(jìn)行相應(yīng)的濾波與抑制;最終,既完成了線控轉(zhuǎn)向的位置控制,也為負(fù)載觀測(cè)提供高質(zhì)量的信號(hào)輸入。前輪負(fù)載的獲取是線控轉(zhuǎn)向力感特性研究的難點(diǎn)部分,對(duì)負(fù)載獲取的方法進(jìn)行分析比對(duì),為了獲得真實(shí)路面負(fù)載信息以確保駕駛安全性,本文采用構(gòu)建負(fù)載觀測(cè)器的方法;首先調(diào)試?yán)瓑毫鞲衅?獲得真實(shí)的路面負(fù)載信息;然后通過構(gòu)建擾動(dòng)觀測(cè)器,并進(jìn)行摩擦補(bǔ)償、慣量補(bǔ)償、卡爾曼濾波等措施,得到與傳感器... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 SBW的結(jié)構(gòu)與優(yōu)點(diǎn)
        1.2.1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理
        1.2.2 SBW的組成
        1.2.3 SBW優(yōu)點(diǎn)
    1.3 SBW控制技術(shù)現(xiàn)狀
        1.3.1 SBW發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 SBW控制策略研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 線控轉(zhuǎn)向電機(jī)控制策略
    2.1 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
    2.2 負(fù)載觀測(cè)對(duì)電機(jī)控制的要求
        2.2.1 線控轉(zhuǎn)向與負(fù)載觀測(cè)對(duì)電機(jī)的要求
        2.2.2 電流跟隨控制
        2.2.3 基于動(dòng)態(tài)前饋的三閉環(huán)位置控制方法
        2.2.4 轉(zhuǎn)向電機(jī)的穩(wěn)態(tài)擾動(dòng)
    2.3 電機(jī)位置控制仿真模型與控制效果分析
    2.4 自動(dòng)代碼模型介紹
    2.5 控制效果分析
        2.5.1 電流跟隨控制效果
        2.5.2 位置跟隨控制效果
        2.5.3 穩(wěn)態(tài)擾動(dòng)解決效果
    2.6 小結(jié)
第3章 線控轉(zhuǎn)向的前輪負(fù)載觀測(cè)
    3.1 負(fù)載獲取的方法與優(yōu)缺點(diǎn)
        3.1.1 動(dòng)力學(xué)計(jì)算法
        3.1.2 擾動(dòng)觀測(cè)器的方法
    3.2 負(fù)載真實(shí)信號(hào)的獲取
    3.3 擾動(dòng)觀測(cè)器的構(gòu)建
        3.3.1 觀測(cè)器模型
        3.3.2 負(fù)載信號(hào)的濾波
        3.3.3 摩擦的補(bǔ)償
        3.3.4 慣性力的估計(jì)
    3.4 對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.4.1 卡爾曼濾波效果
        3.4.2 摩擦補(bǔ)償效果
        3.4.3 慣性力補(bǔ)償效果
    3.5 小結(jié)
第4章 線控轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向盤反力模擬策略
    4.1 轉(zhuǎn)向盤反力的組成與重構(gòu)
        4.1.1 轉(zhuǎn)向盤反力模擬策略
        4.1.2 助力特性分析
    4.2 線控系統(tǒng)補(bǔ)償策略與補(bǔ)償效果
        4.2.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的摩擦補(bǔ)償
        4.2.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的阻尼補(bǔ)償
        4.2.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的慣量補(bǔ)償
        4.2.4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械補(bǔ)償
        4.2.5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)限位策略
    4.3 主動(dòng)回正控制策略
        4.3.1 回正工況判斷機(jī)制
        4.3.2 回正力矩決策
        4.3.3 力矩分配機(jī)制
    4.4 對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.4.1 阻尼補(bǔ)償效果驗(yàn)證
        4.4.2 慣量補(bǔ)償效果驗(yàn)證
        4.4.3 機(jī)械補(bǔ)償效果驗(yàn)證
    4.5 小結(jié)
第5章 線控轉(zhuǎn)向硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 線控轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn)臺(tái)架硬件介紹
        5.1.1 線控轉(zhuǎn)向臺(tái)架硬件介紹
        5.1.2 轉(zhuǎn)向執(zhí)行器負(fù)載模塊
    5.2 線控轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn)臺(tái)架軟件介紹
        5.2.1 Carsim車輛模型
        5.2.2 Lab VIEW測(cè)試模型
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)工具鏈介紹
        5.2.4 SBW系統(tǒng)通訊架構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.3 線控轉(zhuǎn)向硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.1 連續(xù)轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證
        5.3.2 不同路面附著系數(shù)下觀測(cè)效果
        5.3.3 主動(dòng)回正控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.4 原地遇障實(shí)驗(yàn)
第6章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]光伏并網(wǎng)逆變器動(dòng)態(tài)模型及其參數(shù)辨識(shí)研究[D]. 靳偉佳.華北電力大學(xué) 2018
[3]線控轉(zhuǎn)向路感模擬及傳動(dòng)比特性研究[D]. 從光好.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
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[8]基于自動(dòng)代碼生成的EPS電機(jī)電流跟隨控制研究[D]. 楊洪福.吉林大學(xué) 2012
[9]汽車穩(wěn)定性控制駕駛模擬仿真系統(tǒng)研究[D]. 宋安興.重慶大學(xué) 2012
[10]轎車交流電機(jī)EPS控制研究與試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)開發(fā)[D]. 呂威.吉林大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3169392