電動助力轉(zhuǎn)向（Electric Power Steering,簡稱EPS）系統(tǒng)作為汽車的重要組成部分,其性能的好壞直接關系到汽車行駛過程中的舒適性和安全性及汽車操縱穩(wěn)定性。EPS系統(tǒng)不僅能保證汽車在轉(zhuǎn)向時擁有良好的輕便性,而且還能改善汽車在不同車速工況下的回正能力。本論文通過研究助力和回正兩種控制策略來分析不同車速工況下汽車的轉(zhuǎn)向性能。首先,闡述了EPS系統(tǒng)的工作原理,對回正力矩的形成原因進行分析,進而完成回正力矩模型的建立。對EPS系統(tǒng)進行動力學分析,分別建立轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)矩傳感器、助力電機、齒輪齒條機構的數(shù)學模型,為下面搭建的控制模型奠定基礎。其次,進行EPS助力控制策略的研究。分析了三種EPS助力特性曲線的特點,根據(jù)轉(zhuǎn)向特性和相關參數(shù)配置設計了直線型助力特性曲線。設計了助力控制方案,研究了模糊自適應PID控制器的設計方法和整定規(guī)則。結(jié)果表明設計的直線型助力特性曲線擁有良好的助力特性,經(jīng)過模糊規(guī)則整定的PID控制能實時地調(diào)整控制參數(shù),提高了復雜工況的抗干擾性。然后,進行回正控制策略的研究。根據(jù)對汽車回正性能的要求,確定了回正性能評價指標,研究了回正工況的判斷方法,設計了回正判斷... 

【文章來源】：重慶理工大學重慶市

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

EPS系統(tǒng)的三種基本類型

力電機產(chǎn)生的扭矩的波動對駕駛員的影響也相對較小。缺的要求高。一般應用于中等軸荷的輕型汽車[8]。條式 EPS（Rack Electric Power Steering System,簡稱 R-EPS）PS 的轉(zhuǎn)矩傳感器單獨地安裝在小齒輪處，電動機與轉(zhuǎn)向助一端的齒條處，用以給齒條助力[9]。優(yōu)點是：由于電機直助力裝置能夠提供更大的轉(zhuǎn)向助力。一般安裝在發(fā)動機艙響較小。除此之外，直接輔助齒條軸，實現(xiàn)了低慣性、低適感。缺點同樣是工作環(huán)境差，對密封性的要求很高。一車或者重型車。統(tǒng)的結(jié)構轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種新型的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，如下圖 1.2 所示[10的基礎上增加了很多助力附屬機構，主要由助力電機、渦器、各類傳感器（扭矩傳感器、車速傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器制單元（Electronic control unit，簡稱 ECU）等部分組成[11

垂向力產(chǎn)生的自回正力矩起主要作用。在駕駛汽車的過程距較大，轉(zhuǎn)向時需要助力電機提供較大助力，而回正時由較大，可能需要助力電機提供回正阻力，以防止方向盤超出統(tǒng)數(shù)學模型的建立是一個復合系統(tǒng)，不單單是機械部件和電氣部件的聯(lián)接，件、阻尼和彈簧等非線性因素的耦合。如果對系統(tǒng)內(nèi)部的非但不能提高模型的精度，而且還要增加不必要的工作量因素的影響，反而會影響整個模型的精度。本文將 EPS 系統(tǒng)本結(jié)構的前提下，對系統(tǒng)進行簡化降階處理。忽略一些次只考慮慣性、阻尼和彈性因素的影響，為了建模的方便，S 系統(tǒng)主要分為方向盤、轉(zhuǎn)向軸、電動機和齒輪齒條四個模個部分分別建模，下面就這些模塊分別討論和建立數(shù)學模的 EPS 系統(tǒng)，其簡化模型如圖 2.4 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略仿真[J]. 楊杰,冉光偉,馬樂,陳橋芳.  汽車實用技術. 2017(18)
[4]基于模糊非線性狀態(tài)誤差反饋策略的EPS回正控制[J]. 陳久閃,趙林峰,祖春勝.  合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2017(05)
[5]調(diào)節(jié)方向盤轉(zhuǎn)速的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)回正控制[J]. 莫旭輝,羅照湘,楊輝,劉德寶,朱圓圓.  機械科學與技術. 2017(06)
[6]新型無轉(zhuǎn)角傳感器回正控制方法研究[J]. 邵文彬,朱聯(lián)邦,黃清泉,陳無畏.  農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2016(08)
[7]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)回正控制策略研究[J]. 王峰,趙林峰,祖春勝.  農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2016(07)
[8]汽車轉(zhuǎn)向阻力矩的分析[J]. 王旭斌.  機電技術. 2015(06)
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[10]前輪定位參數(shù)優(yōu)化設計和試驗的研究[J]. 馬駿,錢立軍.  汽車工程. 2014(02)

碩士論文
[1]轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5軸性能試驗臺試驗研究[D]. 石宏春.重慶理工大學 2018
[2]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗臺開發(fā)及助力特性試驗研究[D]. 徐二勇.重慶理工大學 2018
[3]汽車電動助力轉(zhuǎn)向控制策略研究[D]. 潘國棟.遼寧工業(yè)大學 2018
[4]汽車電動助力轉(zhuǎn)向回正控制研究[D]. 劉俊.湖南大學 2016
[5]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制策略研究[D]. 孫暢鴻.長春工業(yè)大學 2016
[6]基于CarSim的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真與硬件在環(huán)驗證[D]. 張玉潔.合肥工業(yè)大學 2015
[7]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制技術及性能仿真研究[D]. 石振振.湖南大學 2013
[8]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D]. 邊曉彬.重慶理工大學 2013
[9]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)回正控制研究[D]. 趙志勇.燕山大學 2012
[10]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制及試驗研究[D]. 李武波.華南理工大學 2011



本文編號：3308040