大型電動(dòng)客車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制策略研究.pdf

1、分類號(hào)U D C題 目英 文題 目密 級(jí)學(xué)校代碼! Q 壘2 Z武多凄理歹大署學(xué)位論文研究生姓名 寶壑盛指導(dǎo)教師 姓名—亞堊盔一職稱—塾撞一學(xué)位—蘭±一 單位名稱盛墨壟三盤堂漁主堂瞳郵編壘蘭Q Q Z Q副指導(dǎo)教師姓名—苤整壹一職稱j 型盥學(xué)位—盥±一單位名稱叁墨墨蘭盤堂逸主堂瞳郵編壘3 Q Q 2 Q申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別蘭堂亟± 學(xué)科專業(yè)名稱 圭塹三猩專業(yè)領(lǐng)域名稱 圭塹墨猩論文提交日期 2 0 1 2 ．0 5

2、論文答辯1 3 期學(xué)位授予單位蹙壑墨三基堂學(xué)位授予日期2 0 1 2 ．0 6答辯委員會(huì)主席箜盜溘 評(píng)閱人 蒸蕉查盟盜溘2 0 1 2 年0 6 月中文摘要電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)( E P S ) 是當(dāng)前汽車領(lǐng)域內(nèi)一種成熟、可靠的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。它通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)提供合適的轉(zhuǎn)向助力，輔助完成轉(zhuǎn)向，提高了汽車的轉(zhuǎn)向性能，在乘用車領(lǐng)域里得到了廣泛的應(yīng)用。而在商用車領(lǐng)域內(nèi)，仍然以液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為主。對(duì)于大型電動(dòng)客車，動(dòng)力源的轉(zhuǎn)型使液壓助力系統(tǒng)的弊端更加

3、明顯?？v觀國內(nèi)外，已有部分學(xué)者開始了商用車輛E P S 系統(tǒng)的研究工作，但面市的產(chǎn)品仍很少。因此，電動(dòng)客車E P S 系統(tǒng)，具有廣闊的市場(chǎng)前景和實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。本文在乘用車E P S 系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上，針對(duì)電動(dòng)客車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和運(yùn)行工況，對(duì)助力特性進(jìn)行了研究。作為創(chuàng)新點(diǎn)，本文采用車速、方向盤轉(zhuǎn)矩、前軸負(fù)荷3 個(gè)變量來研究電動(dòng)客車的助力特性曲線。參考直線型助力表達(dá)式，推導(dǎo)出含有這3 個(gè)變量的助力特性表達(dá)式，并將助力特性曲線的擬合轉(zhuǎn)化為“助力

4、斜率“ 的擬合設(shè)計(jì)。通過階躍轉(zhuǎn)向仿真，獲得部分車速和載荷下最大轉(zhuǎn)向力，從而計(jì)算出相應(yīng)的助力斜率值。在成熟的控制理論基礎(chǔ)上，對(duì)模糊控制和P I D 控制進(jìn)行了分析。針對(duì)電機(jī)模型，建立P I D 控制模型，通過對(duì)目標(biāo)電流和電機(jī)反饋電流進(jìn)行控制，從而獲得電機(jī)的電壓控制信號(hào)。通過模糊控制策略，對(duì)助力斜率值進(jìn)行模糊推理，從而獲得任意車速和載荷下的助力斜率值。以汽車動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，利用A D A M S ／C a r 軟件建立包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、

5、車身系統(tǒng)、車輪、懸架系統(tǒng)在內(nèi)的汽車整車模型，利用M a t l a b ／S i m u l i n k 軟件建立模糊控制模型、P I D 控制模型、助力電機(jī)模型，并將二者聯(lián)合，建立閉環(huán)控制的仿真模型。最后，對(duì)E P S 系統(tǒng)進(jìn)行仿真評(píng)價(jià)：階躍轉(zhuǎn)向仿真評(píng)價(jià)汽車瞬態(tài)響應(yīng)特性；穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)仿真評(píng)價(jià)汽車轉(zhuǎn)向特性；雙紐線仿真評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)操縱輕便性。通過這3 個(gè)仿真結(jié)果，分析得到E P S 系統(tǒng)在保證不足轉(zhuǎn)向特性的基礎(chǔ)上改善了整車的瞬態(tài)響應(yīng)和操縱輕便