全工況電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建?？刂萍霸囼?yàn)研究.pdf

1、隨著人們生活水平的極大提高，汽車(chē)逐漸融入到人們的工作生活之中，成為不可或缺的交通工具。安全、節(jié)能、環(huán)保是當(dāng)今汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的主題，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric powersteering system，EPS)不僅節(jié)能環(huán)保、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且能提高汽車(chē)的轉(zhuǎn)向性能和安全性能，代表汽車(chē)動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展方向。本學(xué)位論文旨在研究原地轉(zhuǎn)向、行駛轉(zhuǎn)向及低附著路面條件下(全工況)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析、建模、控制方法以及試驗(yàn)方法，

2、為今后EPS的理論和試驗(yàn)研究提供借鑒。本論文主要研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)部分：
　　 ⑴首先，回顧了汽車(chē)轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展、EPS的優(yōu)點(diǎn)及目前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，給出了本文的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)。
　　 ⑵通過(guò)對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和負(fù)載特性分析，建立了機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和EPS數(shù)學(xué)模型，對(duì)EPS助力特性進(jìn)行理論分析和仿真計(jì)算；引入二自由度車(chē)輛模型，對(duì)EPS的操縱穩(wěn)定性進(jìn)行了探討；
　　 ⑶在建立的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的

3、基礎(chǔ)上，將轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)得的轉(zhuǎn)矩信號(hào)和估算的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角值相結(jié)合以判斷轉(zhuǎn)向的狀態(tài)，然后運(yùn)用模糊比例微分控制進(jìn)行常規(guī)助力控制或回正控制，進(jìn)行了仿真試驗(yàn)；
　　 ⑷結(jié)合簡(jiǎn)化的原地轉(zhuǎn)向輪胎模型和基于doguff輪胎模型的七自由度整車(chē)模型，建立了原地轉(zhuǎn)向及行駛轉(zhuǎn)向條件下的轉(zhuǎn)向阻力矩模型；設(shè)計(jì)了基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制策略進(jìn)行助力和回正控制，進(jìn)行了仿真試驗(yàn)；
　　 ⑸建立了基于整車(chē)動(dòng)力學(xué)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型，采用自

4、回正力矩和名義自回正力矩的比值來(lái)估計(jì)路面附著系數(shù)，并提出基于路面附著系數(shù)的助力電流控制策略和時(shí)變滑?？刂破鞯幕卣刂撇呗?，進(jìn)行了仿真試驗(yàn)；
　　 ⑹在基于整車(chē)動(dòng)力學(xué)分析轉(zhuǎn)向阻力矩的基礎(chǔ)上，搭建了基于LabVIEW PXI的EPS硬件在環(huán)試驗(yàn)平臺(tái)，采用CAN信號(hào)轉(zhuǎn)角傳感器和電控液壓比例閥作為試驗(yàn)系統(tǒng)的輸入輸出接口，對(duì)控制策略進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證；
　　 ⑺基于增強(qiáng)型8位單片機(jī)和ARM7開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了EPS控制器(Electro