循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制方法及補(bǔ)償策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-15 20:25
循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器因其傳動(dòng)效率高,其機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單而且具有較好的轉(zhuǎn)向輕便性:電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering,簡稱EPS)是當(dāng)前乘用車使用較多的助力形式,可以很好的調(diào)整轉(zhuǎn)向助力特性。論文研究了循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法以及補(bǔ)償策略,并通過搭建單片機(jī)控制電路,完成了實(shí)物控制實(shí)驗(yàn)。論文基于循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器機(jī)械結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,運(yùn)用Matlab/Simulink搭建了循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向仿真系統(tǒng):在CarSim軟件中進(jìn)行了整車建模,搭建了CarSim與Simulink的聯(lián)合仿真平臺。設(shè)計(jì)了符合路感輸入條件的電流助力曲線與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輪回正控制策略,并通過模糊自適應(yīng)控制策略實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的實(shí)時(shí)控制。為了讓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)效果響應(yīng)更加優(yōu)良,設(shè)計(jì)了摩擦補(bǔ)償與沖擊補(bǔ)償控制策略,對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行補(bǔ)償。選取LuGre模型描述整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的內(nèi)摩擦損失,進(jìn)而通過控制策略實(shí)現(xiàn)抵償摩擦損失力矩的目的:通過使用轉(zhuǎn)矩微分補(bǔ)償?shù)姆绞?實(shí)現(xiàn)對路面沖擊造成的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擺動(dòng)的削減。設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的控制器電路硬件和控制電路的軟件程序,通過所設(shè)計(jì)的硬件電路實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向控制實(shí)驗(yàn)。...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
循環(huán)球液壓助力轉(zhuǎn)向器剖面圖
西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文62系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述和動(dòng)力學(xué)建模2.1循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工作原理2.1.1循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖2.1所示,而以它為主構(gòu)成的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)向盤、循環(huán)球轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)這三個(gè)部分構(gòu)成的[35]。循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在上述的轉(zhuǎn)向器機(jī)械結(jié)構(gòu)之外,通過補(bǔ)充了車速、電壓、電流、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角等多個(gè)傳感器,助力電機(jī),電磁離合器及蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)等助力結(jié)構(gòu),以及ECU等部分共同構(gòu)成循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)[36],如圖2.2所示。圖2.1循環(huán)球式機(jī)械轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)1.轉(zhuǎn)向盤;2.轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器;3.螺桿;4.螺母;5.齒條齒扇;6.蝸輪蝸桿減速器;7.轉(zhuǎn)向搖臂;8.轉(zhuǎn)向橫拉桿;9.車輪圖2.2循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系,與越野車及其它中小型客貨車上現(xiàn)在廣泛使用的傳統(tǒng)液壓助力或電控液壓式轉(zhuǎn)向系的安裝方式基本一致。助力電機(jī)的安裝支架通過螺栓安裝在車架縱梁上,其后電機(jī)通過蝸輪蝸桿減速器與循環(huán)球式機(jī)械轉(zhuǎn)向器連接。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向
西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文62系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述和動(dòng)力學(xué)建模2.1循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工作原理2.1.1循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖2.1所示,而以它為主構(gòu)成的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)向盤、循環(huán)球轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)這三個(gè)部分構(gòu)成的[35]。循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在上述的轉(zhuǎn)向器機(jī)械結(jié)構(gòu)之外,通過補(bǔ)充了車速、電壓、電流、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角等多個(gè)傳感器,助力電機(jī),電磁離合器及蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)等助力結(jié)構(gòu),以及ECU等部分共同構(gòu)成循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)[36],如圖2.2所示。圖2.1循環(huán)球式機(jī)械轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)1.轉(zhuǎn)向盤;2.轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器;3.螺桿;4.螺母;5.齒條齒扇;6.蝸輪蝸桿減速器;7.轉(zhuǎn)向搖臂;8.轉(zhuǎn)向橫拉桿;9.車輪圖2.2循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系,與越野車及其它中小型客貨車上現(xiàn)在廣泛使用的傳統(tǒng)液壓助力或電控液壓式轉(zhuǎn)向系的安裝方式基本一致。助力電機(jī)的安裝支架通過螺栓安裝在車架縱梁上,其后電機(jī)通過蝸輪蝸桿減速器與循環(huán)球式機(jī)械轉(zhuǎn)向器連接。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車ABS控制算法設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 郝亮,郭立新,張旭斌,李剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2019(11)
[2]雷達(dá)伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)摩擦力矩補(bǔ)償控制策略[J]. 姜仁華,劉闖,寧銀行. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(18)
[3]基于前饋-模糊PID反饋聯(lián)合控制的4WIS研究[J]. 喻敏,程燦,周鵬,陳哲明. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2019(06)
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[5]純電動(dòng)客車智能化電液轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的探討[J]. 孫尚志,何晨,凌杰. 客車技術(shù)與研究. 2018(06)
[6]EPS系統(tǒng)在路面激勵(lì)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)
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[9]一種新型LuGre摩擦模型參數(shù)辨識方法[J]. 郭彥青,付永領(lǐng),張朋. 機(jī)床與液壓. 2015(01)
[10]衰減轉(zhuǎn)向盤沖擊力矩的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制[J]. 李紹松,宗長富,何磊,劉明輝,魏文若,吳浩. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(04)
博士論文
[1]面向駕駛品質(zhì)的汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向方法的研究[D]. 雍文亮.吉林大學(xué) 2019
[2]基于轉(zhuǎn)向性能的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制參數(shù)靈敏度分析及優(yōu)化[D]. 李紹松.吉林大學(xué) 2013
[3]高精度機(jī)械軸承轉(zhuǎn)臺摩擦補(bǔ)償研究[D]. 楊松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)(ACC)起?刂蒲芯縖D]. 孫鵬飛.吉林大學(xué) 2018
[2]基于補(bǔ)償?shù)碾妱?dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D]. 徐飛揚(yáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
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[6]含有摩擦和間隙的機(jī)械系統(tǒng)建模與跟蹤控制研究[D]. 董玉亮.濟(jì)南大學(xué) 2014
[7]基于CarSim的EPS系統(tǒng)建模及其控制仿真研究[D]. 宋旸.廣西工學(xué)院 2012
[8]汽車非線性輪胎力的估計(jì)方法研究[D]. 蘇海濤.吉林大學(xué) 2007
本文編號:3286405
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
循環(huán)球液壓助力轉(zhuǎn)向器剖面圖
西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文62系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述和動(dòng)力學(xué)建模2.1循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工作原理2.1.1循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖2.1所示,而以它為主構(gòu)成的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)向盤、循環(huán)球轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)這三個(gè)部分構(gòu)成的[35]。循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在上述的轉(zhuǎn)向器機(jī)械結(jié)構(gòu)之外,通過補(bǔ)充了車速、電壓、電流、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角等多個(gè)傳感器,助力電機(jī),電磁離合器及蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)等助力結(jié)構(gòu),以及ECU等部分共同構(gòu)成循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)[36],如圖2.2所示。圖2.1循環(huán)球式機(jī)械轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)1.轉(zhuǎn)向盤;2.轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器;3.螺桿;4.螺母;5.齒條齒扇;6.蝸輪蝸桿減速器;7.轉(zhuǎn)向搖臂;8.轉(zhuǎn)向橫拉桿;9.車輪圖2.2循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系,與越野車及其它中小型客貨車上現(xiàn)在廣泛使用的傳統(tǒng)液壓助力或電控液壓式轉(zhuǎn)向系的安裝方式基本一致。助力電機(jī)的安裝支架通過螺栓安裝在車架縱梁上,其后電機(jī)通過蝸輪蝸桿減速器與循環(huán)球式機(jī)械轉(zhuǎn)向器連接。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向
西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文62系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述和動(dòng)力學(xué)建模2.1循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)及工作原理2.1.1循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖2.1所示,而以它為主構(gòu)成的機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)向盤、循環(huán)球轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)這三個(gè)部分構(gòu)成的[35]。循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在上述的轉(zhuǎn)向器機(jī)械結(jié)構(gòu)之外,通過補(bǔ)充了車速、電壓、電流、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角等多個(gè)傳感器,助力電機(jī),電磁離合器及蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)等助力結(jié)構(gòu),以及ECU等部分共同構(gòu)成循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)[36],如圖2.2所示。圖2.1循環(huán)球式機(jī)械轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)1.轉(zhuǎn)向盤;2.轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角傳感器;3.螺桿;4.螺母;5.齒條齒扇;6.蝸輪蝸桿減速器;7.轉(zhuǎn)向搖臂;8.轉(zhuǎn)向橫拉桿;9.車輪圖2.2循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)循環(huán)球式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系,與越野車及其它中小型客貨車上現(xiàn)在廣泛使用的傳統(tǒng)液壓助力或電控液壓式轉(zhuǎn)向系的安裝方式基本一致。助力電機(jī)的安裝支架通過螺栓安裝在車架縱梁上,其后電機(jī)通過蝸輪蝸桿減速器與循環(huán)球式機(jī)械轉(zhuǎn)向器連接。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[1]汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)(ACC)起?刂蒲芯縖D]. 孫鵬飛.吉林大學(xué) 2018
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[5]循環(huán)球式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的建模仿真與優(yōu)化分析[D]. 孫洋洋.廣西大學(xué) 2014
[6]含有摩擦和間隙的機(jī)械系統(tǒng)建模與跟蹤控制研究[D]. 董玉亮.濟(jì)南大學(xué) 2014
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[8]汽車非線性輪胎力的估計(jì)方法研究[D]. 蘇海濤.吉林大學(xué) 2007
本文編號:3286405
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