發(fā)布時(shí)間：2017-09-26 14:04

  本文關(guān)鍵詞：EPS高速阻尼控制及路感評(píng)價(jià)研究

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【摘要】：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向EPS (Electric Power Steering)系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于布置、系統(tǒng)拓展性強(qiáng)被廣泛使用。EPS系統(tǒng)通過(guò)測(cè)得駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)矩信號(hào)和車速信號(hào),對(duì)助力電機(jī)施加電流,讓電機(jī)產(chǎn)生電磁力矩進(jìn)而達(dá)到助力轉(zhuǎn)向的目的。本文首先建立機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,結(jié)合直流有刷電機(jī),建立EPS系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,為了提高模型的精度,與CarSim建立聯(lián)合仿真模型。接著分析幾種助力特性曲線,提出以駕駛員期望的轉(zhuǎn)向力矩來(lái)設(shè)計(jì)改進(jìn)助力特性曲線。對(duì)電流進(jìn)行閉環(huán)PID控制,并介紹了數(shù)字PID控制方法。確定助力特性曲線后,緊接著對(duì)EPS的控制策略進(jìn)行研究分析,介紹了助力控制和回正控制策略。分析高速工況下,轉(zhuǎn)向發(fā)飄的原因,考慮高速時(shí)轉(zhuǎn)向阻力矩變小引起的路感反饋不足,以駕駛員期望的轉(zhuǎn)向力矩為依據(jù),提出高速阻尼控制,通過(guò)對(duì)EPS系統(tǒng)施加反向電流,讓電機(jī)產(chǎn)生反向力矩,以彌補(bǔ)轉(zhuǎn)向力矩不足的情況,維持操縱穩(wěn)定性。同時(shí)引入路感的概念,詳細(xì)介紹了路感和路感強(qiáng)度,給出機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的路感強(qiáng)度和EPS系統(tǒng)的路感強(qiáng)度的數(shù)學(xué)表達(dá)式。鑒于高速阻尼控制工況與操縱穩(wěn)定性中的中心區(qū)評(píng)價(jià)工況相重合,在阻尼控制中,引入中心區(qū)評(píng)價(jià),來(lái)驗(yàn)證阻尼控制的效果。本文同時(shí)介紹基于LabVIEW RT和CarSim搭建的實(shí)時(shí)仿真平臺(tái),驗(yàn)證平臺(tái)對(duì)轉(zhuǎn)向負(fù)載模擬的可行性。在此平臺(tái)上,進(jìn)行硬件在環(huán)試驗(yàn),驗(yàn)證阻尼控制效果。
【關(guān)鍵詞】：EPS 助力特性曲線 阻尼控制 路感 中心區(qū)評(píng)價(jià)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.4
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 EPS技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 課題研究的目的和意義19-20
• 1.4 課題來(lái)源及本文研究?jī)?nèi)容20-22
• 1.4.1 課題來(lái)源20
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容20-22
• 第二章 EPS系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與建模22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)介22-25
• 2.2.1 EPS系統(tǒng)分類和組成22-23
• 2.2.2 EPS系統(tǒng)的工作原理23-24
• 2.2.3 EPS系統(tǒng)的特點(diǎn)24-25
• 2.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)25-30
• 2.3.1 轉(zhuǎn)向阻力矩25-27
• 2.3.2 機(jī)械轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)分析與建模27-29
• 2.3.3 EPS系統(tǒng)建模29-30
• 2.4 基于CarSim的聯(lián)合仿真模型30-35
• 2.4.1 CarSim軟件簡(jiǎn)介30-31
• 2.4.2 CarSim參數(shù)與工況設(shè)定31-34
• 2.4.3 基于CarSim的聯(lián)合仿真模型34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 EPS助力特性曲線及系統(tǒng)控制策略研究36-51
• 3.1 助力曲線的確定36-43
• 3.1.1 駕駛員期望的轉(zhuǎn)向力矩38-39
• 3.1.2 助力電流的確定39-41
• 3.1.3 目標(biāo)電流的閉環(huán)控制41-43
• 3.2 EPS控制策略43-47
• 3.2.1 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制目標(biāo)43
• 3.2.2 助力與回正控制策略43-46
• 3.2.3 助力及回正控制仿真分析46-47
• 3.3 EPS的阻尼阻尼控制策略47-49
• 3.3.1 阻尼控制目標(biāo)47-48
• 3.3.2 阻尼控制策略48-49
• 3.4 阻尼控制仿真分析49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第四章 路感分析與中心區(qū)評(píng)價(jià)51-63
• 4.1 路感研究51-53
• 4.1.1 路感的定義51-53
• 4.1.2 轉(zhuǎn)向靈敏度與“路感”53
• 4.2 路感的特性分析53-57
• 4.2.1 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的路感特性53-54
• 4.2.2 EPS系統(tǒng)的路感特性54-55
• 4.2.3 路感仿真分析55-57
• 4.3 中心區(qū)操縱穩(wěn)定性的客觀評(píng)價(jià)57-61
• 4.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)57-59
• 4.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)選定59-61
• 4.4 中心區(qū)仿真分析61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 RT實(shí)時(shí)平臺(tái)及硬件在環(huán)試驗(yàn)63-68
• 5.1 實(shí)時(shí)仿真概述63
• 5.2 基于LabVIEW RT和CarSim的實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)63-65
• 5.2.1 LabVIEW RT與CarSim簡(jiǎn)介63-64
• 5.2.2 實(shí)時(shí)平臺(tái)的組成64-65
• 5.3 硬件在環(huán)試驗(yàn)65-67
• 5.3.1 EPS硬件控制器65-66
• 5.3.2 HIL試驗(yàn)及分析66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第六章 論文總結(jié)與展望68-70
• 6.1 工作總結(jié)68
• 6.2 論文展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況74

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