电子控制助力转向系统(ECPS)中的传感器设计

电子控制助力转向系统ECPS是提高汽车控制水平,实现汽车智能化的重要内容之一.方向盘转矩传感器和转速传感器是ECPS系统的核心传感器.本文讨论分析其方案和结构设计.     

速度检测型传感器轴承的设计

阐述了霍尔传感器的结构以及速度、转向测量的原理,进行了基于霍尔传感器的智能轴承的结构设计,此轴承可以实现对转速、转数、转向和加速度等信号的测量,对整个装置的测量精度进行了分析,并将其与增量式编码器进行了对比。     

电动转向控制系统跟踪性能研究

电动转向系统依靠助力电动机实现转向助力,控制系统的跟踪性能是影响电动转向系统助力性能的重要因素,较差的跟踪性能将会产生转向助力滞后现象,使驾驶路感变差。助力转矩偏差直接影响到转向系统的跟踪性能,影响助力转矩偏差的因素有转向盘输入转矩和转向轴转矩测量噪声,抑制转向盘输入转矩和转向轴转矩测量噪声引起的电动机助力转矩偏差是提高电动转向系统跟踪性能的有效手段。将H_∞控制理论应用于电动转向控制系统跟踪性能的研究,建立了电动转向系统数学模型,采用线性矩阵不等式处理方法设计了最优H_∞控制器,应用Matlab软件进行了计算机仿真,并根据最优H_∞控制器编制了电动转向系统控制程序,进行了台架试验。仿真和试验结果表明,所设计的电动转向控制系统具有较好的跟踪性能。     

电动助力转向性能评价研究

建立了一套适合于汽车电动助力转向系统的评价指标体系.提出了以稳态回转、转向轻便性、转向回正性、汽车轮胎抓地能力、转向盘中间位置操纵稳定性等作为汽车电动助力转向系统转向性能的评价指标,并对其进行了探讨.对汽车电动助力转向系统的设计、控制策略以及基本控制参数的确定有一定的指导意义.     

电动液压助力转向系统用BLDCM工作原理及控制策略

电动液压助力转向系统(EHPS)将传统液压助力转向系统(HPS)中的液压泵改为由变成单独的电机驱动,并根据不同车速和转向盘转速控制等级转速,从而提供可变的转向助力,同时在一定程度上节省了能源的消耗。对POLO轿车装备的EHPS系统的电流无刷电机工作原理进行深入分析,并针对该电机设计控制器及制定相应控制策略,实现对电机转速的控制。     

电感式扭矩传感器在电动助力转向系统中的应用

扭矩传感器是汽车电动助力转向系统（EPS）的关键部件之一,其输出特性直接影响到EPS系统的控制性能。该文介绍了一种电感式转向盘扭矩传感器的原理,设计了传感器的信号调理电路,并在具体的EPS实验系统中得到了应用。实验结果表明,该扭矩传感器各项性能满足EPS系统的要求。     

改善电动助力转向系统动态性能的控制策略

为了改善电动助力转向系统的动态性能，在基本助力控制的基础上引入了电机惯量补偿控制、电机阻尼补偿控制和力矩微分控制。由于电机惯量补偿控制和电机阻尼补偿控制中都需要用到电机转速信号，因此又给出了一种电机转速观测器模型。台架试验的结果验证了上述控制策略能够有效地改善电动助力转向系统的动态性能，减小转向盘力矩的振荡，而且所使用的电机转速观测器的精度也基本能够满足控制系统的要求。     

航空发动机转子扭振测量新方法

利用航空发动机已有的测速齿盘、传感器等装置,研究了一种非接触式的航空发动机转子扭振测量新方法.该方法根据扭转振动将引起测速脉冲信号宽度发生变化,造成转子转速瞬时波动的原理,监测转子是否发生扭振.通过实验和数值仿真对其进行了验证.结果表明,该方法可以监测由于扭振引起的转速波动,实现对转子扭振的测量.     

铲土运输机械

正装载机GJ20142049 956H型装载机转向稳定性的测试分析与研究[刊,中]/杜艳霞…//矿山机械.-2012,40(7).-35~39以956H型铰接式装载机实物为研究对象,对3种不同转向盘转速工况下不带阻尼的空载转向性能和带阻尼的空载转向性能进行了对比测试分析。并根据转向稳定性的判别依据,检验956H型装载机转向     

动力卡盘动态夹紧力测试系统研制

为测量旋转状态下车床动力卡盘夹紧力,设计并制作了一套基于S型压力传感器的卡盘无线测力装置,该装置由传感器、变送器、数据存储及显示模块三部分组成.对传感器进行性能测试验证,并设计与制作了变送器实物.采用LabVIEW建立虚拟机,对采集到的信号进行存储及显示.实验测试结果表明:该系统可以满足动力卡盘夹紧力的测试需求.     

基于磁弹性效应的电动转向轴用新型扭矩传感器

在汽车电动转向器(EPS)中,非接触式扭矩传感器起着极为重要的作用.这些扭矩传感器的开发一直是国内外众多专家研究的重点,文中提出了一种基于磁弹性效应的EPS系统转向轴用新型扭矩传感器,并对这种传感器的一些基本特性(相对磁导率和气隙、磁滞、扭矩及激励频率等不同参数影响下的传感器输出等)进行了探讨,特性分析表明,这种新型传感器具有磁滞小、气隙扰动小和灵敏度高的特点,能满足EPS系统的要求.     

电动助力转向系统光电式转矩传感器的研究

转矩传感器是汽车电动助力转向系统(EPS系统)的关键部件之一，其输出特性直接影响到EPS系统的控制性能。在分析国外EPS系统转矩传感器的基础上，根据EPS系统的要求，设计开发了一种结构简单、成本低廉的光电式非接触转向盘转矩传感器。给出该光电式传感器的结构和原理，并对其进行测试；对传感器输出特性的分析表明：所设计的光电式转矩传感器在输出重复性、温度漂移等综合性能方面基本满足EPS系统的要求。     

主动转向干预时EPS助力修正控制策略与评价

针对主动转向干预时转向盘力矩发生突变的问题,提出了助力电机前馈助力修正策略。为验证所提出的两种助力修正方案的控制效果,进行了主动转向干预时转向盘力矩阶跃仿真试验。借鉴阶跃响应瞬态特性的评价方法,提出了主动转向干预时助力修正方案的评价指标。两种助力修正控制方案的仿真和评价分析结果表明,与基于二自由度整车模型修正方案相比,基于扭矩传感器输出修正方案的助力修正控制能更好地满足转向路感的要求。     

基于C51单片机的智能循迹小车设计与实现

介绍了一种基于C51单片机的智能循迹小车。设计了以AT89S52单片机为核心,通过QTI红外传感器检测路面黑线的控制系统。单片机根据传感器信号控制360°伺服舵机,实现小车左右轮的速度和方向的控制。系统电路结构简单。实际测试证明,该系统控制下的小车具有很好的识别能力,为轮式机器人的设计制作提供了参考。     

多通道舵机测试系统的设计与实现

为满足舵机批量生产过程中的测试需求,该文设计了一款24通道舵机测试系统,主要用于在力学、温度等环境条件下对舵机进行性能测试。该测试系统由硬件和软件组成,具有多种测试激励信号给定、舵机工作状态监测、动态曲线绘制、状态参数分析及判读等功能,极大提高了舵机测试的准确性和工作效率。该系统已投入使用,测试效果良好,达到了设计要求。     

液压转向器动态特性的建模与仿真分析

以全液压同轴流量放大器为对象，建立了动态特性数学模型。分析了其稳定性和动态性能，得到了放大器输入阶跃转角与输出流量和放大器输入阶跃转速与输出流量之间的仿真曲线。结果表明，该转向器具有较快的响应速度，在阶跃输入作用下，其输出仅需0．06s即可达到峰值，0．28。即可完成过渡过程，完全可满足车辆对转向速度的要求。     

基于转向轻便性及回正性能设计的EPS应用

在建立电动助力转向系统(Electric power steering system,EPS)数学模型的基础上,将方向盘转矩传感器测得的转矩信号和估算的转向盘转角值相结合以判断转向的状态,然后运用模糊比例微分(Proportion derivative,PD)控制进行常规助力控制或回正控制。仿真结果表明,原地和低速条件下转向盘操纵转矩明显降低,车辆回正性能显著提高。并通过相关的软、硬件设计实现所设计的控制策略。为检验控制策略合理性和控制软件可行性以及自主设计控制单元(Electronic control unit,ECU)的可靠性,参照相关国家标准,进行无助力、自主研发的EPS实车对比试验,试验结果与仿真结果相吻合。     

融合助力转向功能的新型主动转向系统LQG控制策略

在传统主动转向系统基础上,集成电动助力转向技术,开发出一种新型主动转向系统,使其同时融合主动转向和电动助力转向功能,不仅解决了汽车低速转向轻便与高速转向稳重的矛盾,而且可以实现驾驶员路感和汽车主动安全性的完美结合。推导出新型主动转向系统动力学方程,考虑系统中可能存在的各种干扰和噪声,构建了新型主动转向系统LQG控制模型,设计了新型主动转向系统LQG控制策略,并对转向路感和系统鲁棒性进行了仿真分析。仿真结果表明,基于LQG控制的新型主动转向系统,具有较好的系统鲁棒性能和鲁棒稳定性,可有效抑制路面随机激励、转矩传感器量测、模型参数不确定所引起的各种干扰和噪声,使驾驶员获得满意的转向路感。     

汽车动力转向器转向力特性曲线分析及应用实例

通过对汽车动力转向器转向力特性曲线的分析,找出汽车在高速或低速行驶时的转向特性,并根据需求,设计分析了影响转向器转向力的阀结构设计。也通过归纳,列举,予以证明合适结构的阀可以满足不同车型,不同速度下所需的转向力特点。然后对转向力特性曲线经常存在的几个问题进行分析,找出可操作性、操作舒适的结构设计参数,满足需求。