【摘 要】
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电动助力转向系统(EPS)因其理想的转向特性拥有巨大的发展前景,其“安全可靠,绿色环保,舒适实用,节约能源”等特性符合时代发展需求,代表了现代汽车动力转向技术的发展新方向
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电动助力转向系统(EPS)因其理想的转向特性拥有巨大的发展前景,其“安全可靠,绿色环保,舒适实用,节约能源”等特性符合时代发展需求,代表了现代汽车动力转向技术的发展新方向。目前微型车与乘用车上电动助力转向系统已逐渐成为标准配置,而且应用领域逐渐拓展到载重较大的商用车辆。电动助力转向系统作为一种主动安全装置,对于有效提高操纵稳定性,解决转向轻便与“路感”之间的矛盾有着重要意义,近年来成为一个技术研究热点,受到广泛关注。本文首先以某商用卡车为研究对象,对其EPS系统进行关键硬件的计算选型,然后借鉴已有的研究成果,在TruckSim中建立了针对文中所选商用车的整车动力学模型,在simulink中建立了转向系统的机械转向系统模型和助力电机模型;其次在对当前常见助力特性曲线的分析基础上,汽车利用转向仿真试验所得的数据进行拟合,得到适用于本文模型的直线型助力特性曲线;最后利用助力转矩与电机电枢电流成正比的特点,对电枢电流进行闭环控制,设计了助力,回正,阻尼等工况模式下的控制器。其中助力控制器分为PID和模糊PID两类,构建了分为上下两层的控制策略,下层利用直线型助力特性曲线确定目标电流,上层选择了电机控制确定实际电流,消除两者偏差;最终,通过Trucksim建立仿真环境,依据国标操纵稳定性试验方法,进行了角阶跃,角脉冲,双纽线,双移线和撒手回正工况下的联合仿真试验。结果表明本文所设计的控制系统能够实现基本助力,提高操纵稳定性和转向轻便性,帮助回正,基本消除残余角,其中模糊PID控制算法有更好的适应性和鲁棒性。
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