基于汽車線控轉(zhuǎn)向系試驗(yàn)臺(tái)的在環(huán)系統(tǒng)仿真.pdf

1、車輛線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)SBW(Steering-by-Wire System)作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)革命性的產(chǎn)物已經(jīng)受到國內(nèi)外各個(gè)研究機(jī)構(gòu)、著名汽車生產(chǎn)廠商的重視。由于其采用電信號(hào)傳遞轉(zhuǎn)向命令，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向的特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系中由于機(jī)械式連接造成的操縱性和穩(wěn)定性的缺陷問題得到了解決。與此同時(shí)，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可以根據(jù)車輛行駛的狀態(tài)滿足理想路感反饋的人性化需求。本文通過搭建線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)上述問題進(jìn)行了分析和解決。
　　首先，本文

2、根據(jù)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成部分搭建了硬件平臺(tái)，并針對(duì)硬件平臺(tái)中設(shè)計(jì)的需要設(shè)計(jì)了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及試驗(yàn)臺(tái)架。然后通過試驗(yàn)臺(tái)架硬件平臺(tái)的參數(shù)和車輛實(shí)際轉(zhuǎn)向時(shí)的相關(guān)狀態(tài)參數(shù)對(duì)電機(jī)、傳感器進(jìn)行選型。搭建了以Carsim-RT仿真平臺(tái)為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和模擬車輛狀態(tài)的參數(shù)進(jìn)行交換的軟件平臺(tái)，并以LabVIEW平臺(tái)對(duì)硬件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制。而后根據(jù)系統(tǒng)間的通訊協(xié)議、處理速度等要求對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備和運(yùn)算處理設(shè)備進(jìn)行了選型。該線控轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)為后面的相關(guān)控制

3、算法的驗(yàn)證提供了試驗(yàn)基礎(chǔ)和參考驗(yàn)證。
　　其次，通過車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程建立線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛輪胎和整車動(dòng)力學(xué)模型，并根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)硬件組成建立了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向盤操縱和轉(zhuǎn)向器動(dòng)力學(xué)模型，為建立轉(zhuǎn)向操縱模塊控制器提供參考。由于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可根據(jù)車輛行駛狀態(tài)主動(dòng)調(diào)整其轉(zhuǎn)向系角轉(zhuǎn)動(dòng)比，所以本文分別以車輛橫擺角速度增益不變和側(cè)向加速度增益不變?yōu)榍疤?，建立并分析了上述兩種理想傳動(dòng)比模型。
　　再次，運(yùn)用滑?？刂评碚摚攒囕v橫擺角速度和質(zhì)

4、心側(cè)偏角與相應(yīng)期望的橫擺角速度和質(zhì)心側(cè)偏角之差作為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中前輪轉(zhuǎn)向模塊系統(tǒng)的兩類控制輸入變量，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)滑?？刂破鳎瑥亩玫狡谕麪顟B(tài)下的前輪轉(zhuǎn)角，并在硬件平臺(tái)上得到了驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明：該控制器能有效改善線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操縱穩(wěn)定性。
　　最后，在模擬車輛行駛路感時(shí)，考慮到線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和傳統(tǒng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間的差別，應(yīng)用模糊PID控制器調(diào)整線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤路感回正力矩，使其接近于傳統(tǒng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系方向盤回正力矩，滿足駕駛者的需