基于直流電機(jī)的乘用車電動轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-07-16 16:23
汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以看作是車子在行駛過程中,能夠在轉(zhuǎn)動方向或者平穩(wěn)運(yùn)行過程中提供助力的控制系統(tǒng),F(xiàn)如今,該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各類型汽車中,并且逐漸成為主流,在未來的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)市場中也具有一定的前景,必將占有一席之地。在該系統(tǒng)中,最主要的器件要數(shù)助力電機(jī),在研究和實(shí)際運(yùn)用的過程中,一般會更加偏向于選擇直流電機(jī),原因如下:一方面,在啟動與調(diào)整速度這一塊,直流電機(jī)更加便于控制,另一方面,使用的車載電源也是直流電源,這樣一來在使用的過程中并不存在電能轉(zhuǎn)化的過程,可以直接被驅(qū)動然后進(jìn)行相關(guān)的操作。然而以直流電機(jī)為動力來源的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)矩脈動明顯等不足,因此,本文提出了一種基于直流電機(jī)的乘用車電動轉(zhuǎn)向控制策略。論文首先研究了直流電機(jī)的基本工作原理,以及直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理,對直流電機(jī)的控制、PWM調(diào)速原理以及H橋控制進(jìn)行深入研究與分析。完成電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)計(jì)。建立電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型,建立轉(zhuǎn)向物理模型以及動力學(xué)微分模型,研究了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理及其組成,給出了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對電機(jī)驅(qū)動電路的要求。其次,本文提出了一種基于直流電機(jī)的乘用車電動轉(zhuǎn)向控制策略;提出一種復(fù)合型助力控制策略,...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)
1.4 本文研究工作
第2章 直流電機(jī)及其控制
2.1 直流電機(jī)的基本工作原理
2.2 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)
2.2.1 定子
2.2.2 轉(zhuǎn)子
2.2.3 直流減速電機(jī)五大優(yōu)點(diǎn)
2.3 直流無刷電機(jī)
2.4 直流電機(jī)控制
2.5 PWM調(diào)速原理
2.6 H橋控制
2.7 直流電機(jī)控制仿真實(shí)現(xiàn)
2.8 本章小結(jié)
第3章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制策略
3.1 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型
3.2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理及其組成
3.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各關(guān)鍵部件功能
3.3.1 轉(zhuǎn)矩傳感器
3.3.2 離合器
3.3.3 電動機(jī)
3.3.4 減速機(jī)構(gòu)
3.3.5 電控單元ECU
3.4 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對電機(jī)驅(qū)動電路的要求
3.5 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略
3.5.1 數(shù)字控制系統(tǒng)組成
3.5.2 EPS復(fù)合型助力控制
3.5.3 EPS系統(tǒng)補(bǔ)償控制
3.5.4 EPS系統(tǒng)阻尼控制
3.5.5 EPS回正控制
3.6 本章小結(jié)
第4章 電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 基于CAN總線的硬件設(shè)計(jì)
4.1.1 控制器總體硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.2 最小電路設(shè)計(jì)
4.1.3 車速傳感器信號采集電路
4.1.4 助力電機(jī)驅(qū)動電路
4.1.5 電流檢測電路
4.1.6 電磁離合器控制電路
4.1.7 CAN節(jié)點(diǎn)通訊電路
4.2 EPS控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 控制算法流程圖
4.2.2 A/D初始化
4.2.3 濾波程序
4.2.4 PWM初始化
4.3 EPS控制系統(tǒng)仿真
4.3.1 助力仿真分析
4.3.2 EPS整體仿真分析
4.4 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于控制分配的線控四輪轉(zhuǎn)向汽車容錯方法[J]. 張慎鵬,張登峰,李軍,王執(zhí)銓. 控制工程. 2019(06)
[2]商用車全車質(zhì)量EPS系統(tǒng)助力特性仿真分析[J]. 李耀華,馮乾隆,張洋森,南友飛,歐鵬飛. 汽車工程. 2019(04)
[3]基于可拓滑模線控轉(zhuǎn)向控制策略研究[J]. 趙林峰,陳無畏,王俊,從光好,謝有浩. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[J]. 劉成強(qiáng),徐海港. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(10)
[5]電動輪汽車驅(qū)動助力轉(zhuǎn)向與穩(wěn)定性協(xié)調(diào)控制[J]. 靳立強(qiáng),田端洋,劉閱. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(16)
[6]基于行駛場景模型的線控輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真[J]. 高振海,孫天駿,何磊. 汽車工程. 2018(08)
[7]EPS系統(tǒng)在路面激勵下的汽車操縱穩(wěn)定性響應(yīng)研究[J]. 李志鵬,史松卓. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[8]某新型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊滑模控制[J]. 陳辛波,羅杰,杭鵬,方淑德,羅鳳梅. 汽車工程. 2018(05)
[9]汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究進(jìn)展綜述[J]. 陳俐,李雄,程小宣,羅來軍,喻凡. 汽車技術(shù). 2018(04)
[10]五軸轉(zhuǎn)向車輛輸出反饋魯棒穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 滿緒民,王吉華,李超,梁鵬云,郭棟. 汽車技術(shù). 2018(03)
碩士論文
[1]汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型模型的對比研究[D]. 許曉梅.吉林大學(xué) 2012
本文編號:3662845
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)
1.4 本文研究工作
第2章 直流電機(jī)及其控制
2.1 直流電機(jī)的基本工作原理
2.2 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)
2.2.1 定子
2.2.2 轉(zhuǎn)子
2.2.3 直流減速電機(jī)五大優(yōu)點(diǎn)
2.3 直流無刷電機(jī)
2.4 直流電機(jī)控制
2.5 PWM調(diào)速原理
2.6 H橋控制
2.7 直流電機(jī)控制仿真實(shí)現(xiàn)
2.8 本章小結(jié)
第3章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制策略
3.1 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型
3.2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理及其組成
3.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各關(guān)鍵部件功能
3.3.1 轉(zhuǎn)矩傳感器
3.3.2 離合器
3.3.3 電動機(jī)
3.3.4 減速機(jī)構(gòu)
3.3.5 電控單元ECU
3.4 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對電機(jī)驅(qū)動電路的要求
3.5 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略
3.5.1 數(shù)字控制系統(tǒng)組成
3.5.2 EPS復(fù)合型助力控制
3.5.3 EPS系統(tǒng)補(bǔ)償控制
3.5.4 EPS系統(tǒng)阻尼控制
3.5.5 EPS回正控制
3.6 本章小結(jié)
第4章 電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 基于CAN總線的硬件設(shè)計(jì)
4.1.1 控制器總體硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.2 最小電路設(shè)計(jì)
4.1.3 車速傳感器信號采集電路
4.1.4 助力電機(jī)驅(qū)動電路
4.1.5 電流檢測電路
4.1.6 電磁離合器控制電路
4.1.7 CAN節(jié)點(diǎn)通訊電路
4.2 EPS控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 控制算法流程圖
4.2.2 A/D初始化
4.2.3 濾波程序
4.2.4 PWM初始化
4.3 EPS控制系統(tǒng)仿真
4.3.1 助力仿真分析
4.3.2 EPS整體仿真分析
4.4 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于控制分配的線控四輪轉(zhuǎn)向汽車容錯方法[J]. 張慎鵬,張登峰,李軍,王執(zhí)銓. 控制工程. 2019(06)
[2]商用車全車質(zhì)量EPS系統(tǒng)助力特性仿真分析[J]. 李耀華,馮乾隆,張洋森,南友飛,歐鵬飛. 汽車工程. 2019(04)
[3]基于可拓滑模線控轉(zhuǎn)向控制策略研究[J]. 趙林峰,陳無畏,王俊,從光好,謝有浩. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[J]. 劉成強(qiáng),徐海港. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(10)
[5]電動輪汽車驅(qū)動助力轉(zhuǎn)向與穩(wěn)定性協(xié)調(diào)控制[J]. 靳立強(qiáng),田端洋,劉閱. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(16)
[6]基于行駛場景模型的線控輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真[J]. 高振海,孫天駿,何磊. 汽車工程. 2018(08)
[7]EPS系統(tǒng)在路面激勵下的汽車操縱穩(wěn)定性響應(yīng)研究[J]. 李志鵬,史松卓. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[8]某新型線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊滑模控制[J]. 陳辛波,羅杰,杭鵬,方淑德,羅鳳梅. 汽車工程. 2018(05)
[9]汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究進(jìn)展綜述[J]. 陳俐,李雄,程小宣,羅來軍,喻凡. 汽車技術(shù). 2018(04)
[10]五軸轉(zhuǎn)向車輛輸出反饋魯棒穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 滿緒民,王吉華,李超,梁鵬云,郭棟. 汽車技術(shù). 2018(03)
碩士論文
[1]汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)典型模型的對比研究[D]. 許曉梅.吉林大學(xué) 2012
本文編號:3662845
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