本文關(guān)鍵詞：汽車EPS系統(tǒng)控制策略及臺架試驗研究

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【摘要】：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering System,簡稱EPS)是一種新型動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),能有效提高汽車的行駛安全性、操縱穩(wěn)定性和駕駛舒適性。EPS可實現(xiàn)助力特性調(diào)整并且節(jié)能環(huán)保,在汽車使用燃料日益減少的趨勢下,該技術(shù)成為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展的必然。本文以汽車EPS系統(tǒng)的簡化結(jié)構(gòu)模型為基礎(chǔ),建立其系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。以能耗及電動機的目標(biāo)助力電流與實際助力電流間的差值最小為目標(biāo),對其控制策略進行研究,在Matlab軟件中構(gòu)建其模型并進行仿真分析,通過臺架試驗研究驗證控制策略的可行性。首先,對汽車EPS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型建立其數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)轉(zhuǎn)向時的輕便性以及路感等要求,設(shè)計出適合的直線型助力特性曲線。隨后對EPS系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行驗證,通過EPS系統(tǒng)的Bode圖可知,在本文所研究的直線型助力特性范圍內(nèi),其系統(tǒng)是否穩(wěn)定。其次,在MATLAB/SIMULINK中建立EPS系統(tǒng)各組成部件以及控制策略的模型,并進行仿真分析,驗證控制策略對EPS系統(tǒng)控制的有效性。隨后對EPS系統(tǒng)的控制器進行軟硬件設(shè)計,此控制器以主控芯片dsPIC30F6010A為平臺進行數(shù)據(jù)的處理與運算。最后,在電動助力轉(zhuǎn)向試驗臺上,進行EPS系統(tǒng)的啟動及空載、控制策略可行性以及功能特性等試驗,進一步驗證控制策略對EPS系統(tǒng)控制的可行性以及軟硬件設(shè)計的合理性。
【關(guān)鍵詞】：EPS系統(tǒng) 控制策略 建模仿真 軟硬件設(shè)計 臺架試驗
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)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3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展歷程7-8
• 1.2 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述8-10
• 1.2.1 EPS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理8-9
• 1.2.2 EPS系統(tǒng)的類型與控制策略9-10
• 1.3 國內(nèi)外EPS系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-12
• 1.3.1 國內(nèi)外EPS系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 EPS系統(tǒng)的發(fā)展趨勢11-12
• 1.4 論文研究的意義與主要內(nèi)容12-13
• 1.4.1 論文研究的意義12
• 1.4.2 論文研究的主要內(nèi)容12-13
• 2 EPS系統(tǒng)的力學(xué)分析與數(shù)學(xué)建模13-24
• 2.1 EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化模型13
• 2.2 EPS系統(tǒng)的力學(xué)分析與數(shù)學(xué)模型的建立13-16
• 2.2.1 EPS系統(tǒng)力學(xué)分析13-14
• 2.2.2 EPS系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型14-16
• 2.3 EPS系統(tǒng)的助力特性概述與設(shè)計原則16-17
• 2.4 助力特性曲線類型的選擇與設(shè)計17-21
• 2.4.1 助力特性曲線的類型17-18
• 2.4.2 助力特性曲線的設(shè)計18-21
• 2.5 EPS系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析21-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 3 EPS系統(tǒng)的控制策略研究與仿真分析24-38
• 3.1 EPS系統(tǒng)的控制策略概述24
• 3.2 PID控制策略24
• 3.3 LQG最優(yōu)控制策略24-29
• 3.3.1 最優(yōu)控制概述24-27
• 3.3.2 LQG最優(yōu)控制理論27
• 3.3.3 LQG最優(yōu)控制器設(shè)計27-29
• 3.4 EPS系統(tǒng)的Simulink建模及仿真29-37
• 3.4.1 主要組成部件的Simulink建模29-30
• 3.4.2 PID控制策略的Simulink建模與仿真分析30-33
• 3.4.3 基于PID和LQG聯(lián)合控制策略的建模與仿真分析33-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 4 EPS系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計38-53
• 4.1 EPS系統(tǒng)的硬件設(shè)計38-45
• 4.1.1 EPS控制器整體硬件框架38
• 4.1.2 單片機系統(tǒng)38-39
• 4.1.3 電源電路與信號處理電路39-43
• 4.1.4 電機驅(qū)動電路43-44
• 4.1.5 EPS系統(tǒng)故障保護電路44-45
• 4.2 EPS控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計45-52
• 4.2.1 EPS軟件系統(tǒng)概述及主程序設(shè)計45-46
• 4.2.2 A/D信號采集46-47
• 4.2.3 車速信號采集47-48
• 4.2.4 控制策略算法程序設(shè)計48-49
• 4.2.5 PWM驅(qū)動控制程序設(shè)計49-51
• 4.2.6 軟件抗干擾51-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 5 汽車EPS系統(tǒng)臺架試驗研究53-60
• 5.1 臺架試驗?zāi)康?/span>53
• 5.2 臺架試驗儀器53
• 5.3 試驗內(nèi)容與結(jié)果分析53-59
• 5.3.1 啟動及空載試驗53-54
• 5.3.2 EPS系統(tǒng)控制策略可行性試驗54-56
• 5.3.3 EPS系統(tǒng)功能特性試驗56-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻61-64
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-65
• 致謝65-66

【參考文獻】

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本文編號：700174