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商用车EPS系统模糊控制策略研究

作　者: 杨炜
导　师: 刘晶郁
学　校: 长安大学
专　业: 车辆工程
关键词: 商用车辆 EPS 仿真 助力特性 控制策略
分类号: U463.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 135次
引　用: 2次
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内容摘要


电动助力转向系统(简称为EPS系统)是现代汽车发展的研究热点和高新技术之一。它不仅能够提高汽车行驶过程中的操纵稳定性和行驶安全性,而且助力特性易于调节,节能环保,维修方便。电动助力转向系统已经逐渐成为动力转向技术发展的趋势。论文选定某一载重4吨的中型货车作为商用车EPS系统的研究车型,针对研究车型的特点,进行了EPS系统的关键部件的选型,并设计完成了商用车循环球式EPS系统的总体布置方案。对商用车EPS系统的助力特性与控制策略进行了深入的研究,确定了曲线型助力特性,得到了在不同车速和转向盘转矩输入下的助力电机的助力目标电流。根据所设计的EPS系统,建立了商用车整车模型及EPS系统数学模型,设计了助力控制模式下的PID控制器和模糊自适应PID控制器,回正控制模式下的PID控制器以及阻尼控制方式。结合商用车整车模型和EPS系统数学模型建立了Simulink仿真模型,分别对汽车的助力特性、回正特性以及阻尼特性进行了仿真试验分析。论文对比分析了EPS系统助力控制模式下分别加入常规的PID控制和模糊自适应PID控制这两种方法。仿真结果表明：加入模糊自适应PID控制策略,汽车的横摆角速度响应的调整时间更短、响应更加迅速。通过对回正控制特性的仿真分析,EPS系统中加入回正控制后,转向盘能迅速回到中间位置,并且避免了在中间位置附近的摆振。通过对阻尼控制特性的仿真分析,EPS系统中加入阻尼控制后,增加了转向过程中的稳重感,而且明显减少了振荡。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-16
  1.引言  9
  1.2 电动助力转向系统的发展过程  9-10
  1.3 电动助力转向系统的优势  10-11
  1.4 电动助力转向系统的国内外发展状况  11-13
  1.5 电动助力转向系统的发展趋势  13-14
  1.6 论文的研究目的和研究内容  14-16
第二章 商用车EPS系统的总体设计  16-27
  2.1 研究车型的选择  16
  2.2 商用车EPS系统的总体布置  16-20
    2.2.1 EPS系统的总体结构  16-17
    2.2.2 EPS系统的布置类型  17-18
    2.2.3 商用车EPS系统的布置方案  18-20
  2.3 商用车EPS系统的关键部件的选取  20-26
    2.3.1 扭矩传感器  20-22
    2.3.2 车速传感器  22
    2.3.3 电流传感器  22-23
    2.3.4 助力电机  23-24
    2.3.5 减速机构  24-25
    2.3.6 电磁离合器  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 商用车EPS系统的助力特性和控制策略  27-44
  3.1 EPS系统的助力特性  27-32
    3.1.1 助力特性的分析  27-28
    3.1.2 助力特性曲线的分类  28-29
    3.1.3 助力特性曲线的选择  29-32
  3.2 EPS系统控制策略  32-43
    3.2.1 EPS系统的控制模式  32-33
    3.2.2 EPS系统的控制模式的选择  33-34
    3.2.3 EPS系统控制策略的分类  34-35
    3.2.4 EPS系统控制策略的确定  35-43
  3.3 本章小结  43-44
第四章 商用车EPS系统数学模型的建立  44-50
  4.1 商用车整车模型的简化  44-46
  4.2 EPS系统动力学模型的建立  46-49
  4.3 本章小结  49-50
第五章 商用车EPS系统仿真分析  50-66
  5.1 EPS系统SIMULINK仿真模型的建立  50-57
    5.1.1 常规PID控制策略的EPS系统仿真模型  53-54
    5.1.2 模糊自适应PID控制策略的EPS系统仿真模型  54
    5.1.3 回正控制策略的EPS系统仿真模型  54-56
    5.1.4 阻尼控制策略的EPS系统仿真模型  56-57
  5.2 EPS系统仿真参数的确定  57
  5.3 EPS系统仿真结果及分析  57-65
    5.3.1 助力特性仿真试验  57-63
    5.3.2 回正特性仿真试验  63-64
    5.3.3 阻尼特性仿真试验  64-65
  5.4 本章小结  65-66
总结  66-68
参考文献  68-70
攻读硕士学位期间取得的科研成果  70-71
致谢  71

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车结构部件 > 转向系统
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