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电动汽车电动助力转向系统的研究

作　者: 张洪星
导　师: 任兰柱
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 车辆工程
关键词: EPS 联合仿真 ADAMS/car Matlab/Simulink
分类号: U469.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着现代控制理论、机械系统多体动力学以及电子技术的迅猛发展，电动助力转向系统（EPS）如今已经成为汽车工程领域的一个研究热点，越来越受到各大高等院校、科研机构和众多知名汽车厂的广泛关注。本文以电动助力转向系统为重点研究对象，采用理论分析与计算机软件仿真结合的方法对EPS进行研究。本文采用多体动力学理论，应用ADAMS/CAR建立整车动力学模型，分别建立了前/后悬架模型、转向系统模型、轮胎模型、动力传动系模型发动机模型、车身模型和制动模型，并且建立与轮胎相适应的路面谱。并且重点叙述了电动助力转向系统的建模过程，介绍了利用Adams的control模块与Matlab/simulink的控制系统进行联合仿真的方法；对转向助力曲线的定义、分类进行了详细的描述，最后确定了本论文采用的助力曲线的形式，并在Matlab/simulink下建立控制系统模型，通过各种不同工况的仿真分析，检验了联合仿真的模型和EPS系统的助力特性；分析了助力控制对汽车的影响；仿真结果表明本文所设计的EPS控制系统有较好的转向轻便性和转向回正性。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-24
  1.1 电动助力转向系统概述  10-11
  1.2 国内外电动助力转向研究现状  11-20
    1.2.1 电动助力转向系统在国外研究历史及发展  11-16
    1.2.2 电动助力转向系统在国内研究历史及发展  16-20
  1.3 电动助力转向系统的发展趋势  20-23
  1.4 本文的主要研究内容  23-24
2 ADAMS 软件与 MATLAB 软件的介绍  24-30
  2.1 动力学仿真软件 ADAMS 介绍  24-27
    2.1.1 ADAMS 主要模块介绍  25
    2.1.2 ADAMS/Car 模块介绍  25-26
    2.1.3 ADAMS/Controls 模块介绍  26-27
  2.2 控制系统分析软件 MATLAB 介绍  27-29
    2.2.1 MATLAB/Simulink 模块介绍  27-28
    2.2.2 利用两软件实现控制联合仿真  28-29
  2.3 本章小结  29-30
3 车辆动力学仿真 ADAMS 建模  30-39
  3.1 整车模型的建模步骤  30-31
  3.2 整车模型的建立  31-38
    3.2.1 前悬架模型  31-32
    3.2.2 后悬架模型  32-33
    3.2.3 转向系建模  33-34
    3.2.4 轮胎模型及路面谱的建立  34-36
    3.2.5 动力传动系模型  36-37
    3.2.6 制动系模型  37
    3.2.7 车身模型  37
    3.2.8 整车模型  37-38
  3.3 本章小结  38-39
4 EPS 控制系统 MATLAB 建模  39-53
  4.1 EPS 助力特性的建立  39-46
    4.1.1 助力特性概述  39-40
    4.1.2 常见 EPS 助力特性曲线  40-42
    4.1.3 本文确定的一组直线型助力特性  42-46
  4.2 EPS 的模糊自适应 PID 控制  46-52
    4.2.1 模糊控制技术  46-47
    4.2.2 EPS 模糊自适应 PID 控制器的设计  47-52
  4.3 本章小结  52-53
5 电动助力转向系统的联合仿真  53-62
  5.1 联合仿真概述  53-54
  5.2 模型输入与输出变量的设置  54-56
  5.3 联合两软件的控制模型  56
  5.4 联合仿真分析  56-62
    5.4.1 EPS 转向轻便性仿真研究  57
    5.4.2 EPS 回正特性仿真研究  57-59
    5.4.3 EPS 稳态回转仿真研究  59-60
    5.4.4 EPS 双移线试验仿真研究  60-61
    5.4.5 EPS 蛇形试验仿真研究  61-62
结论  62-63
参考文献  63-67
作者简历  67-68
学位论文数据集  68-69

电动汽车电动助力转向系统的研究

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