汽車EPS助力控制方法研究及EPS參數(shù)對整車操縱穩(wěn)定性的影響探討.pdf

1、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)與傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向相比具有一系列優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)之一。本文對EPS的控制方法進(jìn)行了研究，對EPS結(jié)構(gòu)性能參數(shù)對整車操縱穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了初步探討。 首先，在分析EPS轉(zhuǎn)向性能的基礎(chǔ)上，對EPS常規(guī)助力控制所執(zhí)行的控制算法進(jìn)行了研究，分別采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PD控制策略和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PD控制策略，對FPS的常規(guī)助力特性進(jìn)行仿真控制，比較了兩種控制策略的效果，仿真結(jié)果表明，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PD控制

2、既有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的精確性又有模糊控制的快速性，使EPS系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到較大提高。 然后，針對以ARMS3C44BOX單片機(jī)為微處理器的EPS控制器硬件特點(diǎn)，采用模塊化設(shè)計(jì)思想開發(fā)了EPS模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PD控制程序，并將控制硬件與軟件進(jìn)行集成調(diào)試。為檢驗(yàn)EPS控制策略和控制系統(tǒng)的實(shí)際效果，研制了基于1/4車輛模型的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)臺，該試驗(yàn)臺采用微型客車部件，可以實(shí)現(xiàn)不同的車速、車輪負(fù)荷及道路激勵(lì)條件，車輪可以旋轉(zhuǎn)、偏轉(zhuǎn)和上

3、下振動，與實(shí)車行駛狀態(tài)接近。運(yùn)用該試驗(yàn)臺分別進(jìn)行了原地轉(zhuǎn)向和車速為5km/h時(shí)的轉(zhuǎn)向助力特性試驗(yàn)，轉(zhuǎn)向盤振動、轉(zhuǎn)向盤角脈沖輸入試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，EPS助力電動機(jī)電流響應(yīng)平穩(wěn)，對方向盤轉(zhuǎn)矩具有較好的跟蹤效果；在原地轉(zhuǎn)向和車速為5km/h時(shí)，當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)角達(dá)到500°時(shí)，可使駕駛員作用在方向盤上的轉(zhuǎn)矩分別降低54.3％和34.2％，表明EPS具有良好的助力效果；在不同的轉(zhuǎn)向行程中，采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略都能使EPS獲得較好的控制效果，說明

4、控制方法和控制系統(tǒng)有效、可行，滿足了EPS系統(tǒng)的輕便性和靈敏性要求。 為進(jìn)一步了解EPS對整車操縱穩(wěn)定性的影響，建立了含EPS系統(tǒng)的整車三自由度動力學(xué)模型，應(yīng)用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略，仿真分析了EPS主要結(jié)構(gòu)性能參數(shù)對整車操縱穩(wěn)定性能的影響，結(jié)果顯示，助力電機(jī)的減速比和轉(zhuǎn)向軸小齒輪的半徑對整車的橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角及側(cè)傾角的超調(diào)量和穩(wěn)定值影響很大，而助力電機(jī)的粘性摩擦系數(shù)、轉(zhuǎn)向柱剛度、助力電機(jī)剛度及轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)動慣量等參數(shù)對整車操縱