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电动液压转向助力系统仿真试验平台研究

作　者: 陈志刚
导　师: 龚金科
学　校: 湖南大学
专　业: 车辆工程
关键词: 电动液压助力转向系统仿真平台助力模拟加载试验平台能耗分析控制策略
分类号: U467.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

液压助力转向系统是车辆一个关键部件,因为它直接影响着车辆操纵稳定性、主动安全性以及舒适性。随着汽车电子化、智能化的发展,以及人们对汽车安全性、舒适性要求的日益提高,电动液压助力转向系统(EHPS, Electro-Hydraulic Power Steering)成为汽车动力转向技术研究的焦点。它不仅节能、安全、舒适性好、维修方便,还有利于环保,具有传统液压助力转向系统无法比拟的优势,是未来汽车转向技术发展的必然趋势。本文以EHPS为研究对象,建立了EHPS系统仿真与试验平台,并利用平台进行了以下研究：(1)随着国家日益严格节能减排法规的出台,这一法规在车辆技术领域表现得尤为突出。然而,各国学者对辅助系统的能耗研究关注较少,例如：转向助力系统,车辆的3%的能耗来源于转向助力系统。因此,本文在搭建EHPS系统仿真平台基础上,对EHPS系统的能耗影响因素进行灰色关联分析。(2) EHPS系统的实车试验需要消耗大量的人力、物力和财力,因此,为了减小实车试验时出现的不必要失败,本文搭建EHPS转向助力模拟加载试验平台,该试验平台可模拟转向系统的实际工况向转向系统提供助力,并可通过信号采集系统收集相关数据来为后续的科学研究提供有力依据。(3)针对传统的单闭环PID控制表现出了提供转向盘助力明显的时间滞后性。因此,本文提出了双闭环模糊PID的控制策略,它主要是运用模糊PID算法对系统进行电机电流和电机转速控制,进而达到控制电机的输出扭矩控制。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
插图索引  9-11
附表索引  11-12
第1章绪论  12-18
  1.1 汽车转向系统简介  12-13
  1.2 EHPS系统工作原理以及发展现状  13-16
    1.2.1 EHPS系统构成及工作原理  13-14
    1.2.2 EHPS系统国内外发展现状  14-16
  1.3 研究内容与意义  16-18
第2章基于EHPS系统仿真平台的能耗灰色关联分析  18-27
  2.1 EHPS能量损耗仿真平台建立  18-22
    2.1.1 转向盘驱动模块  18-19
    2.1.2 转向阻力加载模块  19-21
    2.1.3 测试模块  21-22
  2.2 EHPS能耗分析  22-23
    2.2.1 能流量分析  22-23
    2.2.2 能耗损耗仿真结果  23
  2.3 基于灰色关联的能耗影响因素分析  23-25
    2.3.1 灰色关联分析理论简述  23-24
    2.3.2 能耗分析结果的灰色关联分析  24-25
  2.4 本章小结  25-27
第3章 EHPS转向助力模拟加载试验平台设计与测试  27-39
  3.1 EHPS转向助力模拟加载试验平台的设计  27-31
    3.1.1 EHPS转向助力模拟加载试验平台的功能  27
    3.1.2 EHPS转向助力模拟加载试验平台的部件设计  27-31
  3.2 EHPS转向助力模拟加载试验平台的信号采集  31-33
    3.2.1 信号采集与处理  31-32
    3.2.2 信号采集系统的检测  32-33
  3.3 EHPS转向助力模拟加载试验平台的控制策略  33-38
    3.3.1 上行控制器  33-34
    3.3.2 下行控制策器  34-36
    3.3.3 EHPS转向助力模拟加载试验平台的控制性能测试  36-38
  3.4 本章小结  38-39
第4章基于双闭环模糊PID的EHPS系统控制策略研究  39-46
  4.1 模糊PID控制原理  39-42
    4.1.1 模糊控制原理  39-40
    4.1.2 PID控制原理  40-41
    4.1.3 模糊PID控制器的设计  41-42
  4.2 EHPS系统的双闭环模糊PID控制器设计与测试  42-45
    4.2.1 EHPS的双闭环模糊PID控制器设计  42-43
    4.2.2 EHPS系统的双闭环模糊PID控制器测试  43-45
  4.3 本章小结  45-46
结论与展望  46-47
参考文献  47-50
附录A 个人简历  50-51
致谢  51

电动液压转向助力系统仿真试验平台研究

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