EPS動態(tài)特性與控制策略的研究.pdf

1、汽車轉向系統(tǒng)是影響汽車操縱穩(wěn)定性、行駛安全性和駕駛舒適性的關鍵部件。在追求高效節(jié)能、高舒適性和高安全性的今天，與傳統(tǒng)的轉向系統(tǒng)相比，電動助力轉向系統(tǒng)(EPS)作為一種全新的汽車動力轉向系統(tǒng)，以其結構簡單、操縱靈活、轉向輕便、良好的轉向路感和節(jié)能環(huán)保等特性成為動力轉向技術研究的焦點。 本文以國家科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金“基于冗余容錯的汽車電動助力轉向系統(tǒng)的研發(fā)” (05C26115101374)為背景，應用汽車操縱動力學、經(jīng)典控制理

2、論、魯棒控制和容錯控制理論等，以MATLAB作為主要的仿真計算工具，圍繞EPS控制策略這一關鍵技術，運用動態(tài)特性仿真分析，制定了系統(tǒng)動態(tài)特性的評價指標；以助力特性、轉向跟隨性和轉向路感為控制目標研究了：EPS控制策略；研究了在EPS中采用魯棒容錯控制的可行性與方法；最后建立了EPS臺架試驗總體方案。 1、分析了EPS的工作原理和關鍵部件及其實現(xiàn)的關鍵技術，建立了EPS各個部分的數(shù)學模型和狀態(tài)空間模型。進而依據(jù)狀態(tài)空間模型，通過M

3、ATLAB對系統(tǒng)進行了詳細的動態(tài)特性仿真分析，從而制定出系統(tǒng)動態(tài)特性的評價指標--轉向跟隨性、轉向路感、系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為評價EPS的動態(tài)特性和確定EPS控制策略提供可靠的依據(jù)。 2、良好的控制策略是保證EPS達到各個評價指標的關鍵技術，以助力特性、轉向跟隨性和轉向路感為控制目標研究EPS的控制策略。首先，助力特性的研究以助力特性曲線的分類、設計原則為基礎，對昌河北斗星汽車的助力特性曲線進行了詳細的研究，給出了其完整的設計過程及其

4、仿真結果，得出了任意車速下的方向盤轉向力矩和助力電流的對應關系曲線以及助力特性曲線梯度與車速的多項式擬合結果；其次，研究了以角跟隨性來表示的轉向跟隨性，在動態(tài)過程中采用PID參數(shù)模糊自整定的控制算法來提高系統(tǒng)的轉向跟隨性；然后研究了狀態(tài)反饋控制下系統(tǒng)的轉向路感；最后在介紹冗余容錯技術的基礎上，研究了在EPS中采用魯棒容錯控制的可行性與方法。 3、通過分析系統(tǒng)臺架試驗的設計原則和功能，結合具體的試驗情況，給出試驗臺的主要構件、試驗