基于MATLAB-Simulink的EPS系統(tǒng)建模仿真研究.pdf

1、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(ElectricPowerSteering，簡稱EPS)是人們對車輛轉(zhuǎn)向性能更高要求下的產(chǎn)物。EPS系統(tǒng)符合人們對節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適、高效率、低成本等的需求，是國內(nèi)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研發(fā)熱點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。
　　本文對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展和分類以及EPS系統(tǒng)控制策略的研究現(xiàn)狀作了簡要介紹；在分析EPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上建立了EPS系統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向系和減速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型以及助力電機(jī)的電學(xué)模型；分析了車輛運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力學(xué)特性

2、，建立了考慮車身側(cè)傾的三自由度車輛動(dòng)力學(xué)模型，整車模型建立時(shí)加入了輪胎模型。將系統(tǒng)各部分模型聯(lián)系起來，建立了Simulink總體仿真模型，用于轉(zhuǎn)向性能分析。
　　在分析轉(zhuǎn)向性能對汽車操穩(wěn)性影響的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了直線型和曲線型兩種不同的助力特性曲線；為了讓系統(tǒng)轉(zhuǎn)向特性良好，考慮到系統(tǒng)對操穩(wěn)性和駕駛路感等要求，提出了對系統(tǒng)的基本助力控制和回正控制；建立了助力控制模式下的傳統(tǒng)PID控制器、Fuzzy-PID控制器、LQG最優(yōu)控制器以及回正控

3、制模式下的傳統(tǒng)PID控制器；利用MATLAB/Simulink軟件對系統(tǒng)及控制器模型進(jìn)行仿真研究，仿真結(jié)果為：助力控制模式下采取的三種控制策略中，LQG最優(yōu)控制策略的控制效果為為佳，F(xiàn)uzzy-PID控制次之，傳統(tǒng)PID的控制效果最差；回正控制模式中，在控制器作用下，方向盤能夠快速回正且沒有出現(xiàn)回正不足或者回正超調(diào)的現(xiàn)象。
　　最后，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的EPS系統(tǒng)性能試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行了轉(zhuǎn)向性能臺(tái)架試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果跟仿真結(jié)果相比較，驗(yàn)證本