基于硬件在環(huán)仿真平臺的電動助力轉(zhuǎn)向助力控制算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-24 18:21
隨著現(xiàn)代汽車行業(yè)的發(fā)展,車輛操縱性、舒適性成為當(dāng)前的一大研究重點(diǎn)。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為輔助轉(zhuǎn)向、保證駕駛員轉(zhuǎn)向感受的底盤電子控制模塊之一,其控制系統(tǒng)的發(fā)展及控制策略的研究有很大理論和工程意義。本文以中小型乘用車使用的管柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為研究對象,設(shè)計(jì)了考慮路面特性的電動助力轉(zhuǎn)向完整控制策略。首先基于實(shí)際結(jié)構(gòu),在Simulink中建立了管柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型及電機(jī)模型,并測試所建立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型的輸入輸出特性,保證模型載體的可用性,為后續(xù)控制的實(shí)施提供基礎(chǔ)。其次確定控制算法研究中所需參量,并針對傳感器不易獲得量建立了車輛狀態(tài)觀測器,觀測獲得整車車速及路面附著系數(shù)。再通過Simulink仿真驗(yàn)證了狀態(tài)觀測算法的有效性。之后根據(jù)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的需求,確立電動助力轉(zhuǎn)向的控制策略,算法完整邏輯由上層算法控制和下層永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制兩部分組成。從駕駛需求出發(fā),建立基本助力控制。以轉(zhuǎn)向角度為控制量,建立模糊控制理論下的回正控制。提出了一種延遲狀態(tài)機(jī)控制,保證切換動作更優(yōu)。針對路面狀態(tài)響應(yīng),提出了沖擊補(bǔ)償措施和低附著路面控制改善策略。電機(jī)控制使用了永磁同步電機(jī)矢量控制。通過聯(lián)合仿真...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同公司電動助力轉(zhuǎn)向產(chǎn)品
碩士學(xué)位論文基于硬件在環(huán)仿真平臺的電動助力轉(zhuǎn)向助力控制算法研究3c)精工公司產(chǎn)品d)萬都公司產(chǎn)品e)耐世特公司產(chǎn)品f)易力達(dá)公司產(chǎn)品圖1.1不同公司電動助力轉(zhuǎn)向產(chǎn)品1.2.2電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理隨著技術(shù)變革和助力需求的提升,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)多種形式,分為管柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ColumnElectricPowerSteering,C-EPS),小齒輪助力式(PinionElectricPowerSteering,P-EPS),齒條助力式(RackElectricPowerSteering,R-EPS)等多類,均從管柱式演變而來。以管柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析其原理和結(jié)構(gòu),如圖1.2所示。圖1.2管柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
碩士學(xué)位論文基于硬件在環(huán)仿真平臺的電動助力轉(zhuǎn)向助力控制算法研究5c)齒條式電機(jī)助力結(jié)構(gòu)圖1.3三種助力轉(zhuǎn)向器施力形式1.2.3電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)分為硬件部分和軟件兩部分,一同運(yùn)作保證電機(jī)輔助轉(zhuǎn)向。硬件部分的主體為ECU及各傳感器,傳感器負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角等信號的采集,控制硬件電路板則是數(shù)據(jù)獲娶交換、電機(jī)驅(qū)動控制等功能實(shí)施的載體。隨著微電子技術(shù)及控制技術(shù)的發(fā)展,相應(yīng)傳感器價(jià)格降低,性能卻變得更為強(qiáng)大,精度和使用壽命也得以上升。常用的扭矩傳感器有接觸式和非接觸兩類,按控制需求有單轉(zhuǎn)矩檢測和附帶轉(zhuǎn)角檢測的不同類型。硬件電路板則已經(jīng)集成化,根據(jù)控制電機(jī)和傳感器類型的不同,不同供應(yīng)商和研究者都有各自的方案。a)接觸式b)非接觸式圖1.4電動助力轉(zhuǎn)向不同類型傳感器軟件部分是預(yù)設(shè)在硬件中的軟件代碼,是整個控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換、處理、控制實(shí)施的指令部分,驅(qū)動硬件電路及整個助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動作。本課題主要研究內(nèi)容為電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略,所以更多探究控制系統(tǒng)的軟件部分。目前控制策略按助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型、使用助力電機(jī)類型的不同而有所差別。課題
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊規(guī)則的路面附著識別算法研究[J]. 孔振興,皮大偉,王顯會,王洪亮,李姣. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]基于UKF路面附著估計(jì)的電動助力轉(zhuǎn)向控制策略[J]. 周兵,宋義彤,范璐. 振動與沖擊. 2016(22)
[3]UniTire統(tǒng)一輪胎模型[J]. 郭孔輝. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[4]連續(xù)系統(tǒng)離散化方法的比較與解析初探[J]. 趙霞,王祝萍,賈海航. 工業(yè)和信息化教育. 2015(10)
[5]融入最新技術(shù),NI引領(lǐng)PXI平臺跨進(jìn)新時(shí)代[J]. 單祥茹. 中國電子商情(基礎(chǔ)電子). 2015(07)
[6]路面附著系數(shù)識別方法發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 王博,盧萍萍,管欣,孫仁云. 汽車技術(shù). 2014(08)
[7]無人駕駛汽車的先進(jìn)技術(shù)與發(fā)展[J]. 端木慶玲,阮界望,馬鈞. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2014(03)
[8]力控和位置反饋型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制策略[J]. 鄭宏宇,王祥,宗長富,陳國迎,何磊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(06)
[9]分布式驅(qū)動電動汽車動力學(xué)控制發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 余卓平,馮源,熊璐. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[10]基于多剛體動力學(xué)和規(guī)則協(xié)調(diào)的汽車EPS與ASS建模與控制[J]. 王其東,秦?zé)樔A,陳無畏. 中國機(jī)械工程. 2010(14)
博士論文
[1]汽車底盤集成非線性魯棒控制方法研究[D]. 張家旭.吉林大學(xué) 2018
[2]永磁同步電動機(jī)無位置傳感器控制與高性能運(yùn)行策略的研究[D]. 孫偉.浙江大學(xué) 2017
[3]面向?qū)嵨镌诃h(huán)仿真的汽車動力學(xué)建模與評價(jià)研究[D]. 王博.吉林大學(xué) 2017
[4]汽車EPS與ESP協(xié)調(diào)控制及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王金波.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于永磁同步電機(jī)的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D]. 張虎.吉林大學(xué) 2015
[6]汽車電動助力轉(zhuǎn)向與穩(wěn)定性控制系統(tǒng)集成控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡延平.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[7]感應(yīng)電機(jī)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(jī)助力矩控制算法研究[D]. 趙飛翔.吉林大學(xué) 2014
[8]基于執(zhí)行器精細(xì)調(diào)節(jié)的汽車轉(zhuǎn)向/制動控制系統(tǒng)研究[D]. 殷衛(wèi)喬.吉林大學(xué) 2014
[9]基于轉(zhuǎn)向性能的電動助力轉(zhuǎn)向控制參數(shù)靈敏度分析及優(yōu)化[D]. 李紹松.吉林大學(xué) 2013
[10]車輛速度估計(jì)非線性觀測器方法研究[D]. 郭洪艷.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤反力模擬算法開發(fā)與測試研究[D]. 周慶文.吉林大學(xué) 2018
[2]球籠式等速萬向節(jié)受力及磨損仿真分析[D]. 閆公哲.華東理工大學(xué) 2018
[3]基于補(bǔ)償?shù)碾妱又D(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D]. 徐飛揚(yáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]EPS高速阻尼控制及路感評價(jià)研究[D]. 羅家亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[5]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)補(bǔ)償控制策略研究[D]. 祖春勝.合肥工業(yè)大學(xué) 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(yàn)證[D]. 張玉潔.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[7]純電動汽車整車控制器硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的研究[D]. 張恒.吉林大學(xué) 2013
本文編號:3408222
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
不同公司電動助力轉(zhuǎn)向產(chǎn)品
碩士學(xué)位論文基于硬件在環(huán)仿真平臺的電動助力轉(zhuǎn)向助力控制算法研究3c)精工公司產(chǎn)品d)萬都公司產(chǎn)品e)耐世特公司產(chǎn)品f)易力達(dá)公司產(chǎn)品圖1.1不同公司電動助力轉(zhuǎn)向產(chǎn)品1.2.2電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理隨著技術(shù)變革和助力需求的提升,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)多種形式,分為管柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ColumnElectricPowerSteering,C-EPS),小齒輪助力式(PinionElectricPowerSteering,P-EPS),齒條助力式(RackElectricPowerSteering,R-EPS)等多類,均從管柱式演變而來。以管柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析其原理和結(jié)構(gòu),如圖1.2所示。圖1.2管柱式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
碩士學(xué)位論文基于硬件在環(huán)仿真平臺的電動助力轉(zhuǎn)向助力控制算法研究5c)齒條式電機(jī)助力結(jié)構(gòu)圖1.3三種助力轉(zhuǎn)向器施力形式1.2.3電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制系統(tǒng)分為硬件部分和軟件兩部分,一同運(yùn)作保證電機(jī)輔助轉(zhuǎn)向。硬件部分的主體為ECU及各傳感器,傳感器負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角等信號的采集,控制硬件電路板則是數(shù)據(jù)獲娶交換、電機(jī)驅(qū)動控制等功能實(shí)施的載體。隨著微電子技術(shù)及控制技術(shù)的發(fā)展,相應(yīng)傳感器價(jià)格降低,性能卻變得更為強(qiáng)大,精度和使用壽命也得以上升。常用的扭矩傳感器有接觸式和非接觸兩類,按控制需求有單轉(zhuǎn)矩檢測和附帶轉(zhuǎn)角檢測的不同類型。硬件電路板則已經(jīng)集成化,根據(jù)控制電機(jī)和傳感器類型的不同,不同供應(yīng)商和研究者都有各自的方案。a)接觸式b)非接觸式圖1.4電動助力轉(zhuǎn)向不同類型傳感器軟件部分是預(yù)設(shè)在硬件中的軟件代碼,是整個控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換、處理、控制實(shí)施的指令部分,驅(qū)動硬件電路及整個助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動作。本課題主要研究內(nèi)容為電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略,所以更多探究控制系統(tǒng)的軟件部分。目前控制策略按助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)類型、使用助力電機(jī)類型的不同而有所差別。課題
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊規(guī)則的路面附著識別算法研究[J]. 孔振興,皮大偉,王顯會,王洪亮,李姣. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
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[4]連續(xù)系統(tǒng)離散化方法的比較與解析初探[J]. 趙霞,王祝萍,賈海航. 工業(yè)和信息化教育. 2015(10)
[5]融入最新技術(shù),NI引領(lǐng)PXI平臺跨進(jìn)新時(shí)代[J]. 單祥茹. 中國電子商情(基礎(chǔ)電子). 2015(07)
[6]路面附著系數(shù)識別方法發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 王博,盧萍萍,管欣,孫仁云. 汽車技術(shù). 2014(08)
[7]無人駕駛汽車的先進(jìn)技術(shù)與發(fā)展[J]. 端木慶玲,阮界望,馬鈞. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2014(03)
[8]力控和位置反饋型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制策略[J]. 鄭宏宇,王祥,宗長富,陳國迎,何磊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2014(06)
[9]分布式驅(qū)動電動汽車動力學(xué)控制發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 余卓平,馮源,熊璐. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[10]基于多剛體動力學(xué)和規(guī)則協(xié)調(diào)的汽車EPS與ASS建模與控制[J]. 王其東,秦?zé)樔A,陳無畏. 中國機(jī)械工程. 2010(14)
博士論文
[1]汽車底盤集成非線性魯棒控制方法研究[D]. 張家旭.吉林大學(xué) 2018
[2]永磁同步電動機(jī)無位置傳感器控制與高性能運(yùn)行策略的研究[D]. 孫偉.浙江大學(xué) 2017
[3]面向?qū)嵨镌诃h(huán)仿真的汽車動力學(xué)建模與評價(jià)研究[D]. 王博.吉林大學(xué) 2017
[4]汽車EPS與ESP協(xié)調(diào)控制及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王金波.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于永磁同步電機(jī)的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D]. 張虎.吉林大學(xué) 2015
[6]汽車電動助力轉(zhuǎn)向與穩(wěn)定性控制系統(tǒng)集成控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡延平.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[7]感應(yīng)電機(jī)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電機(jī)助力矩控制算法研究[D]. 趙飛翔.吉林大學(xué) 2014
[8]基于執(zhí)行器精細(xì)調(diào)節(jié)的汽車轉(zhuǎn)向/制動控制系統(tǒng)研究[D]. 殷衛(wèi)喬.吉林大學(xué) 2014
[9]基于轉(zhuǎn)向性能的電動助力轉(zhuǎn)向控制參數(shù)靈敏度分析及優(yōu)化[D]. 李紹松.吉林大學(xué) 2013
[10]車輛速度估計(jì)非線性觀測器方法研究[D]. 郭洪艷.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向盤反力模擬算法開發(fā)與測試研究[D]. 周慶文.吉林大學(xué) 2018
[2]球籠式等速萬向節(jié)受力及磨損仿真分析[D]. 閆公哲.華東理工大學(xué) 2018
[3]基于補(bǔ)償?shù)碾妱又D(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D]. 徐飛揚(yáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]EPS高速阻尼控制及路感評價(jià)研究[D]. 羅家亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[5]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)補(bǔ)償控制策略研究[D]. 祖春勝.合肥工業(yè)大學(xué) 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(yàn)證[D]. 張玉潔.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[7]純電動汽車整車控制器硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的研究[D]. 張恒.吉林大學(xué) 2013
本文編號:3408222
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