本文關(guān)鍵詞：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的聯(lián)合仿真研究

  更多相關(guān)文章： 電動助力轉(zhuǎn)向 聯(lián)合仿真 控制策略 操穩(wěn)性

【摘要】：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering,縮寫EPS)在汽車轉(zhuǎn)向過程中依靠助力電機(jī)提供轉(zhuǎn)向所需助力。省去了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必需的轉(zhuǎn)向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發(fā)動機(jī)上的皮帶輪,既節(jié)省能量,又保護(hù)了環(huán)境。并具有調(diào)整簡單、裝配靈活以及在多種工況下都能提供轉(zhuǎn)向助力的特點(diǎn)。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,整車安全性和舒適性要求受到廣泛的關(guān)注,越來越多的汽車制造商開始通過應(yīng)用EPS旨在保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、提高安全和舒適性能。電子計算機(jī)的日益發(fā)展給我們提供了研究EPS更加便捷高效的工具。其中ADAMAS允許用戶建立逼近實際的3D仿真模型并進(jìn)行虛擬仿真,在機(jī)械仿真領(lǐng)域中被廣泛使用。MATLAB及其拓展工具Simulink能夠利用機(jī)械數(shù)學(xué)模型公式建立核心控制系統(tǒng)模型并進(jìn)行仿真分析和優(yōu)化處理,日益成為系統(tǒng)仿真發(fā)展的主要趨勢。本文首先對EPS系統(tǒng)的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析說明,提出論文研究的主要工作內(nèi)容和方向,并對其結(jié)構(gòu)的基本組成、工作原理、分類、所使用的控制技術(shù)進(jìn)行說明。通過對多體動力學(xué)系統(tǒng)模型的研究,分析利用ADAMS建立整車機(jī)械系統(tǒng)模型的方法和基礎(chǔ)。其次,在對多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論研究的基礎(chǔ)上,利用ADAMS/Car模塊,根據(jù)參考車型參數(shù),建立構(gòu)成整車所必須的各主要子系統(tǒng)模型,并裝配成整車。利用軟件自帶的仿真模塊對模型進(jìn)行驗證仿真。然后,分析電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)械模型和電機(jī)模型,推導(dǎo)出各主要控制子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)公式,通過分析研究不同助力曲線并結(jié)合控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,建立論文所需的助力曲線。結(jié)合PID控制算法,在Simulink中建起EPS控制系統(tǒng)模型。最后,考慮到各軟件在不同領(lǐng)域的專業(yè)性和各自模塊中參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性,本文中使用的聯(lián)合仿真通過ADAMS/Contro模塊將機(jī)械系統(tǒng)模型和MATLAB控制系統(tǒng)模型結(jié)合,使兩個軟件按照預(yù)設(shè)的參數(shù)、步長進(jìn)行數(shù)據(jù)交換來實現(xiàn)聯(lián)合仿真。通過一系列整車操縱穩(wěn)定性仿真分析證明本文建立的整車聯(lián)合仿真模型能夠有效運(yùn)行,為EPS在實際應(yīng)用中的設(shè)計開發(fā)驗證提供了理論參考。
【關(guān)鍵詞】：電動助力轉(zhuǎn)向 聯(lián)合仿真 控制策略 操穩(wěn)性
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 背景9-10
• 1.2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容和研究意義12-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 第二章 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及基本原理15-22
• 2.1 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本組成15-16
• 2.2 EPS的基本工作原理16-17
• 2.3 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類17-18
• 2.3.1 轉(zhuǎn)向軸助力式17
• 2.3.2 齒輪助力式17
• 2.3.3 齒條助力式17-18
• 2.4 EPS的控制技術(shù)18-21
• 2.4.1 控制策略18-19
• 2.4.2 助力控制19-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第三章 多剛體系統(tǒng)動力學(xué)及虛擬樣機(jī)技術(shù)22-27
• 3.1 多剛體系統(tǒng)動力學(xué)22
• 3.2 多剛體系統(tǒng)動力學(xué)分析方法及在汽車上的應(yīng)用22-23
• 3.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)及ADAMS介紹23
• 3.4 基于ADAMS的多剛體系統(tǒng)動力學(xué)模型23-26
• 3.4.1 ADAMS采用的建模方法23-24
• 3.4.2 ADAMS多剛體方程基礎(chǔ)24-26
• 3.5 ADAMS軟件的介紹26
• 3.6 本章小結(jié)26-27
• 第四章 乘用車整車模型在ADAMS中的建立27-39
• 4.1 ADAMS/Car模塊介紹27
• 4.2 ADAMS建模過程27-29
• 4.3 ADAMS建模數(shù)據(jù)準(zhǔn)備29-30
• 4.3.1 建模的主要技術(shù)參數(shù)29-30
• 4.3.2 整車模型假設(shè)和簡化30
• 4.4 建立乘用車整車模型30-37
• 4.4.1 建立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型30-32
• 4.4.2 建立懸架系統(tǒng)模型32-33
• 4.4.3 建立輪胎模型33-34
• 4.4.4 道路模型34-35
• 4.4.5 其他子系統(tǒng)模型35-36
• 4.4.6 裝配整車模型36-37
• 4.5 本章小結(jié)37-39
• 第五章 EPS控制系統(tǒng)模型的建立39-56
• 5.1 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型39-43
• 5.1.1 轉(zhuǎn)向系數(shù)學(xué)模型39-41
• 5.1.2 電動機(jī)助力模型41-43
• 5.2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力特性分析43-44
• 5.3 直線型助力特性曲線的確定44-51
• 5.3.1 和的確定45
• 5.3.2 助力電機(jī)最大輸出電流45-46
• 5.3.3 速度梯度K(v)46-51
• 5.4 EPS系統(tǒng)控制模型的建立51-55
• 5.4.1 助力特性模型51
• 5.4.2 助力電機(jī)模型51-52
• 5.4.3 控制策略建立52-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 第六章 基于ADAMS和Simulink的EPS系統(tǒng)聯(lián)合仿真56-68
• 6.1 聯(lián)合仿真建立的方法56-57
• 6.2 聯(lián)合仿真模型的建立57-60
• 6.2.1 ADAMS/Car中狀態(tài)變量的設(shè)定57-58
• 6.2.2 仿真模型的建立58-60
• 6.3 操穩(wěn)性仿真分析60-67
• 6.3.1 操穩(wěn)性的評價方法60-61
• 6.3.2 方向盤角階躍輸入試驗61-63
• 6.3.3 方向盤角脈沖輸入試驗63-65
• 6.3.4 穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性試驗65-67
• 6.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論與展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果74-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：526138