EPS與AFS集成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究.pdf

1、EPS(Electric Power Steering)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)為駕駛員提供轉(zhuǎn)向助力力矩或阻尼力矩，通過對(duì)EPS系統(tǒng)中助力電機(jī)的控制即可改善車輛的轉(zhuǎn)向輕便性、路感和回正性能等。AFS(Active Front Steering)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)改變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動(dòng)比，通過對(duì)AFS系統(tǒng)中助位移電機(jī)的控制可以實(shí)現(xiàn)：車輛低速行駛時(shí)，控制助位移電機(jī)使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動(dòng)比變小，從而提高車輛低速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向靈敏性和操縱性；車輛高速行駛時(shí)，控制助位移電機(jī)

2、使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動(dòng)比變大，從而提高車輛高速行駛時(shí)的行駛穩(wěn)定性和安全性。然而，EPS系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)向，不能實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比控制。AFS系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的變傳動(dòng)比控制，不能實(shí)現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。另一方面，現(xiàn)有的集成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多為AFS系統(tǒng)與液壓助力系統(tǒng)的集成，如，寶馬的主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。但，液壓助力系統(tǒng)存在著液壓系統(tǒng)不可避免的弊端。因此，EPS與AFS集成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有重要意義。
　　首先，設(shè)計(jì)了一套新型主動(dòng)轉(zhuǎn)向耦合機(jī)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)

3、之上分析EPS與AFS集成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。詳細(xì)分析了該新型主動(dòng)轉(zhuǎn)向耦合機(jī)構(gòu)的基本性能，并對(duì)其基本參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、匹配電機(jī)參數(shù)。
　　其次，本文基于Carsim軟件就除轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以外的車輛模型進(jìn)行統(tǒng)一的參數(shù)匹配和建模?；?Matlab/simulink軟件分別對(duì)轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向柱虛擬傳感器、助力電機(jī)、助位移電機(jī)、行星輪系、轉(zhuǎn)向器齒輪齒條、前輪轉(zhuǎn)向組件建立了動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。基于 Matlab/simulink軟件建立了回正力矩的計(jì)算模型并引

4、入考慮了與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有關(guān)的干摩擦力引起的摩擦力矩，進(jìn)一步提高了模型的真實(shí)度。
　　然后，本文對(duì)EPS與AFS集成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行研究：EPS系統(tǒng)控制策略包括基本助力控制、電機(jī)補(bǔ)償控制、阻尼控制、回正控制、EPS修正控制和模糊PID電流控制六個(gè)功能模塊；AFS系統(tǒng)控制策略采用基于固定橫擺角速度增益的變傳動(dòng)比控制策略，并基于模糊自適應(yīng)PID控制方法對(duì)傳動(dòng)比進(jìn)行精確控制。
　　最后，本文基于Carsim和Matlab/simu