本文關(guān)鍵詞：基于Moto Trom的EPS試驗(yàn)臺(tái)架的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

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【摘要】：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)以"節(jié)能、安全、環(huán)保"的優(yōu)點(diǎn)得到大規(guī)模使用。在EPS設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中,我國(guó)在控制算法和仿真試驗(yàn)中取得一系列成果,但是在EPS性能測(cè)試等臺(tái)架方面的研究與國(guó)外的差距還是很大。在EPS開(kāi)發(fā)中利用臺(tái)架可以提高研發(fā)的進(jìn)度、節(jié)省研發(fā)時(shí)間和成本,有利于產(chǎn)品的快速推廣。臺(tái)架試驗(yàn)在產(chǎn)品測(cè)試和驗(yàn)證中具有綜合性能好、無(wú)破壞性、可重復(fù)、安全、經(jīng)濟(jì)、可控、不受氣候條件和場(chǎng)地空間限制等優(yōu)點(diǎn)。本文主要基于MotoTron平臺(tái)對(duì)EPS試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。首先,對(duì)EPS進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,建立七自由度整車和Dugoff輪胎模型,并對(duì)汽車轉(zhuǎn)向阻力矩進(jìn)行分析,獲得EPS動(dòng)力學(xué)特性。然后,對(duì)直線型助力特性曲線進(jìn)行設(shè)計(jì),研究EPS基本助力PID控制和回正PID控制,并對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行整定,完成控制策略的設(shè)計(jì)。聯(lián)合轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型、汽車模型、輪胎模型和控制器進(jìn)行仿真,在轉(zhuǎn)向輕便性和回正性仿真試驗(yàn)中取得滿意的控制效果。接著,利用MotoTron平臺(tái)的快速原型開(kāi)發(fā)軟件MotoHawk對(duì)EPS控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。在ECU選型、通信鏈路搭建和定義傳感器、執(zhí)行器等外圍電路的管腳定義之后,完成開(kāi)發(fā)環(huán)境和底層系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。利用MotoHawk中的模塊完成控制策略的移植,在程序無(wú)誤后,利用Greenhill編譯和MotoTune對(duì)ECU進(jìn)行程序刷寫(xiě),完成EPS的ECU的快速原型開(kāi)發(fā)。最后,設(shè)計(jì)EPS試驗(yàn)臺(tái)架和進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)。在臺(tái)架關(guān)鍵零部件選型后,利用MotoTune進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn),獲得輸出特性曲線。運(yùn)用PWM技術(shù)、H橋?qū)崿F(xiàn)了對(duì)助力電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制。利用EPS動(dòng)力學(xué)特性計(jì)算轉(zhuǎn)向阻力矩,采用伺服電機(jī)輸出轉(zhuǎn)向阻力矩,完成EPS轉(zhuǎn)向阻力矩加載機(jī)構(gòu)的搭建。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行臺(tái)架驗(yàn)證性測(cè)試,試驗(yàn)結(jié)果分析表明,所設(shè)計(jì)的臺(tái)架功能滿足需求,所設(shè)計(jì)的EPS控制器控制效果理想。
【關(guān)鍵詞】：EPS Moto Tron 控制器 試驗(yàn)臺(tái)架
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U467.52
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介11-13
• 1.2 EPS試驗(yàn)臺(tái)架國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究目的和意義15-16
• 1.4 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第二章 EPS的組成和及整車仿真模型的建立18-33
• 2.1 EPS組成18-19
• 2.2 EPS關(guān)鍵零部件19-20
• 2.2.1 轉(zhuǎn)矩傳感器19
• 2.2.2 車速傳感器19
• 2.2.3 助力電機(jī)19-20
• 2.2.4 電磁離合器20
• 2.2.5 減速機(jī)構(gòu)20
• 2.2.6 電控單元20
• 2.3 EPS數(shù)學(xué)模型的建立20-23
• 2.3.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型20-22
• 2.3.2 助力電動(dòng)機(jī)模型22-23
• 2.4 七自由度整車模型23-28
• 2.5 非線性Dugoff輪胎模型28-30
• 2.6 轉(zhuǎn)向阻力分析30-32
• 2.6.1 原地或低速行駛轉(zhuǎn)向阻力矩分析30-31
• 2.6.2 行駛轉(zhuǎn)向阻力矩分析31-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 第三章 EPS助力特性及控制策略設(shè)計(jì)33-48
• 3.1 EPS的控制目標(biāo)33-34
• 3.2 EPS系統(tǒng)基本控制類型34-35
• 3.3 EPS助力特性設(shè)計(jì)35-41
• 3.3.1 助力特性分析35-37
• 3.3.2 直線型助力特性曲線的設(shè)計(jì)37-41
• 3.4 EPS控制策略的設(shè)計(jì)41-45
• 3.4.1 助力控制策略41-43
• 3.4.2 回正控制策略43-45
• 3.5 仿真結(jié)果及分析45-47
• 3.5.1 轉(zhuǎn)向輕便性仿真試驗(yàn)45-46
• 3.5.2 回正仿真試驗(yàn)46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 基于Moto Tron的EPS控制器的設(shè)計(jì)48-58
• 4.1 Moto Tron簡(jiǎn)介48
• 4.2 硬件選型及管腳定義48-50
• 4.2.1 ECU選型48-49
• 4.2.2 通信鏈路的設(shè)計(jì)49-50
• 4.2.3 管腳定義50
• 4.3 開(kāi)發(fā)環(huán)境和底層系統(tǒng)設(shè)置50-53
• 4.4 控制程序設(shè)計(jì)53-56
• 4.4.1 硬件驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)53-54
• 4.4.2 主程序的設(shè)計(jì)54-55
• 4.4.3 控制算法的實(shí)現(xiàn)55-56
• 4.5 編譯及標(biāo)定56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第五章 EPS試驗(yàn)臺(tái)架設(shè)計(jì)與驗(yàn)證58-74
• 5.1 EPS臺(tái)架功能分析58
• 5.2 EPS臺(tái)架設(shè)計(jì)58-59
• 5.3 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)搭建59-60
• 5.4 傳感器選型及標(biāo)定60-64
• 5.4.1 轉(zhuǎn)角傳感器60-61
• 5.4.2 轉(zhuǎn)矩傳感器61-63
• 5.4.3 電流傳感器63-64
• 5.5 助力電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)64-67
• 5.6 轉(zhuǎn)向阻力加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)67-70
• 5.6.1 阻力矩加載方式67
• 5.6.2 轉(zhuǎn)向阻力加載機(jī)構(gòu)零件選型67-69
• 5.6.3 試驗(yàn)臺(tái)架連接69-70
• 5.7 臺(tái)架驗(yàn)證與分析70-72
• 5.8 本章小結(jié)72-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 全文總結(jié)74
• 6.2 研究展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-81
• 附錄A 符號(hào)含義81-82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：843372