EPS系統(tǒng)控制性能建模與仿真研究.pdf

1、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了從純機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電液助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，直到操縱性能更為良好的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric Power Steering System，簡稱EPS)等幾個(gè)發(fā)展階段。EPS系統(tǒng)采用電機(jī)直接助力，助力大小由電控單元控制，相比傳統(tǒng)液壓助力系統(tǒng)，具有安全性能高、調(diào)節(jié)方便、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，緊扣現(xiàn)代汽車發(fā)展主題，是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)，將逐步取代傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 本文首先在分析EPS系統(tǒng)基本原理

2、的基礎(chǔ)上，簡化了EPS系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)空間描述，根據(jù)所建動(dòng)力學(xué)模型分析了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和助力特性的跟隨性能，針對(duì)本文對(duì)EPS系統(tǒng)的關(guān)鍵部件如傳感器和電動(dòng)機(jī)等作了初步選型。 控制策略是否得當(dāng)將直接影響到EPS系統(tǒng)的性能，本文在總結(jié)系統(tǒng)控制目標(biāo)的基礎(chǔ)上，分析了助力控制、回正控制和阻尼控制三種基本控制方式，并確定了各種控制模式的實(shí)施時(shí)機(jī)。助力控制是EPS系統(tǒng)最基本的控制方式，本文用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制對(duì)助力特性曲線進(jìn)行了優(yōu)化

3、，建立新的助力插值表，并對(duì)回正控制和阻尼控制的算法進(jìn)行了分析。 為了驗(yàn)證理論分析的內(nèi)容，在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下，建立了EPS系統(tǒng)仿真模型，分塊對(duì)助力控制、回正控制和阻尼控制的施加時(shí)機(jī)與控制效果進(jìn)行了仿真，并總結(jié)了仿真結(jié)果，其中主要對(duì)助力特性曲線、加速回正和增加阻尼等效果進(jìn)行了驗(yàn)證。助力電機(jī)是各種控制最后的實(shí)施環(huán)節(jié)，對(duì)其抗干擾能力要求較高，本文采用H∞控制方案消減電機(jī)模型不確定因素的影響，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)電流的跟蹤性能。在