電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、由于動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)向操縱靈活、輕便、并可吸收路面對前輪產(chǎn)生的沖擊等優(yōu)點,自20世紀(jì)50年代以來在各國汽車上開始普遍應(yīng)用.現(xiàn)今液壓助力轉(zhuǎn)向器(HPS)是以內(nèi)燃機作為動力的汽車助力轉(zhuǎn)向器的主流.但是傳統(tǒng)的HPS需要持續(xù)的能量消耗,降低了汽車的燃油經(jīng)濟性.同時其復(fù)雜的液壓系統(tǒng)具有助力特性不可調(diào)整、污染環(huán)境、維修不便等缺點.相比之下,20世紀(jì)80年代開始研究的汽車上的電能為動力的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)除具有傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(HPS)

2、的優(yōu)點外,還具有助力大小可調(diào)、路感可調(diào)、環(huán)保、耗能低、維護方便等優(yōu)點,因此自20世紀(jì)80年代以來世界著名汽車廠商紛紛開始研究開發(fā)EPS,并取得了很大的進展.該文首先介紹了EPS系統(tǒng)的組成原理和各個部分的結(jié)構(gòu)特點并給出了部分試驗數(shù)據(jù).由于汽車操縱穩(wěn)定性是關(guān)系汽車安全性和舒適性的重要性能,因此設(shè)計EPS系統(tǒng)必須首先考慮EPS的控制策略.根據(jù)對汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力學(xué)分析建立了汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的方向盤轉(zhuǎn)角輸入和駕駛員力矩輸入的數(shù)學(xué)模型,通過MATLA

3、B/SIMULINK的仿真得出了汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角輸入和力輸入時的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動力學(xué)特性.然后結(jié)合傳感器和控制器的動力學(xué)特性建立整個EPS系統(tǒng)的動力學(xué)模型.分析了現(xiàn)有的計算目標(biāo)電流PD控制策略和PD控制策略下影響駕駛員路感的因素.在此基礎(chǔ)上,提出了以駕駛員力矩作為輸入的模糊(Fuzzy)控制策略.通過抑制地面脈沖輸入的仿真比較了這兩種控制策略,可以得到在此情況下Fuzzy控制較之PD控制,具有響應(yīng)迅速、超調(diào)量小、穩(wěn)定快等優(yōu)點.但是由于F