电动助力转向系统双闭环模糊PID控制系统分析

电动助力转向系统(EPS)是机电结合的控制系统,电流PID控制是以目标电流和反馈电流为差值的闭环控制系统,模糊控制是以机械转向轴取差值的机电闭环控制系统,本文以力矩反馈环为外环,电流反馈环为内环,设计了一个双闭环控制系统.将模糊PD控制的输出作为助力目标值,然后进行电流PID控制,快速跟踪目标力矩. 经仿真模拟,双闭环模糊PID控制使电动助力转向系统具有更好的跟踪性和稳定性.     

基于多变量耦合反馈的电动助力转向模糊PID控制策略研究

采用动力学分析方法建立了电动助力转向系统的数学模型,基于数学模型建立了电动助力转向系统的离线仿真模型。在分析经典PID控制方法基础上,提出了一种基于多变量耦合反馈的电动助力转向模糊PID控制方法。利用离线仿真和台架实验对所提出的控制方法进行分析,实验结果表明:与传统PID控制方法相比,所提出的多变量耦合反馈模糊PID控制方法可有效提高电动助力转向系统转向操纵的轻便性和稳定性。     

基于PID控制优化电动助力转向系统研究及仿真

通过对电动助力转向系统结构及工作原理的分析,完善了基于PID控制的电动助力转向系统动力学模型,提出转矩信息和基于PID控制策略的电机控制信息的融合方法,解决了在控制过程中系统内部信息融合和优化问题,提高了电动助力转向系统的安全性和稳定性。并采用MATLAB进行了模型仿真,初步获得了较好的仿真效果。仿真结果表明,基于该模型的控制策略,在不同的车速情况下有效的改善了方向盘转矩输出,增加了转向过程中的灵巧性和实时性。     

EPS助力系统模糊PID控制器的设计

设计了电动助力转向助力系统的模糊PID控制器,并对其控制系统进行仿真分析,仿真表明控制器不但保证了电动助力转向系统良好的响应特性还能有效地抑制共振峰.     

电动助力转向系统随动特性仿真

电动助力转向系统（Electric Power Steering,EPS）必须随时根据驾驶员的操作,提供渐进随动的转向助力动作,所以系统必须有很高的跟踪性和很好的稳定性．在对EPS的工作原理和力学模型分析的基础上,建立EPS系统仿真模型,设计出一种模糊自适应PID（Proportion—Integral—Derivative）控制器,有效地改善了传统PID控制器的不足．通过仿真表明,这种模糊自适应PID控制器与传统PID控制器相比,具有更好的跟踪性和稳定性．     

混合动力客车电动助力转向系统设计与仿真研究

开发了适合混合动力大客车的电动助力转向系统,进行了系统助力特性的匹配设计。在分析该系统各组成部分数学模型的基础上,建立了基于MATLAB/Simulink软件的客车电动助力转向系统的仿真模型。采用PID控制和脉宽调制(PWM)直流斩波技术对助力电动机的助力电流进行闭环跟踪控制。仿真结果表明,所建模型及采用的控制方法有效,助力电流跟踪效果良好,助力转向响应快,满足助力特性及系统对路感的要求,设计的助力特性有效。     

基于模糊控制的电动助力转向系统控制方法研究

基于模糊控制的基本原理及模糊控制器的设计方法,对模糊＂PID参数整定的方法进行研究。针对电动助力转向系统,设计了一种模糊自整定PID参数控制策略,利用MATLAB软件对控制算法进行仿真。通过仿真实验,证明了所设计的电动助力转向系统控制算法将PID控制和模糊控制的简便性、灵活性以及鲁棒性相结合,提高了电动助力转向系统的助力控制性能。     

多种驾驶模式的电动助力转向力矩控制策略研究

介绍了多种驾驶模式电动助力转向系统的原理和控制策略,并对其控制策略进行了理论分析,确定控制系统控制的目标是获得理想的转向盘力矩。依据驾驶员驾驶习惯或者生理特征选择驾驶模式,在研究电动助力转向系统数学模型的基础上,建立了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型,并对其仿真结果进行了分析。     

电动助力转向系统回正控制及其仿真研究

在分析电动助力转向系统数学模型和回正模型的基础上,提出了电动助力转向回正控制策略。对电动助力转向系统的回正性进行了分析,对系统模型进行了仿真,并给出了几种不同初始方向盘转角情况下EPS的回正控制和机械转向回正响应曲线.仿真结果表明:所提出的回正控制策略能提高转向盘的回正性能,回正控制系统无论是在大转角还是小转角状态,都能快速、准确地操纵汽车回正,同时提高了转向系统的稳定性,并且具有较好的转向手感。     

汽车电动助力转向的机电耦合系统开发

为满足微型纯电动汽车转向轻便和高速稳定行驶的性能需求,进行了转向系统的电动助力设计优化。综合考虑转向系统几何结构、电机助力参量等因素的影响,实现了电动助力系统参数化并建立了机电耦合数学模型。构建考虑车速影响的助力特性曲线并对函数精确度进行控制,提高拟合准确度,确定电机力矩控制特性。电动助力系统应用基于模糊自适应PID控制策略,控制电机电流误差,减少电流偏差,提高辅助力的精准度。利用建立的机电耦合数学模型、电机转矩控制特性和PID控制策略,在MATLAB/Simulink和ADAMS/CAR中构建机械与助力电机控制模型,进行联合仿真,与非助力系统进行对比分析了连续转向、高速行驶转向和大角加速度转向3种行驶工况的仿真结果,结果表明:电动助力系统在中低速蛇形行驶中,减轻约48%转向力矩,有效实现汽车的转向轻便,在高速行驶转向中缩短了车辆达到高速稳定行驶约20%的时间。     

电动助力转向控制及对操纵性能影响研究

结合EPS的结构和动力学特性,建立了EPS的动力学方程,采用PID控制和模糊控制方法分别对电机进行助力和回正控制,并结合三自由度的整车模型和Fiala轮胎模型建立了EPS整体仿真模型。分析了PID控制和神经网络控制对EPS整体系统的影响。     

电动助力转向系统的PID控制研究

针对电动助力转向系统,介绍了助力特性曲线的确定方法和模拟PID控制的基本原理.为便于ECU控制,通过离散法把模拟P1D控制转换为增量式PID控制方法,再利用MATLAB/Simulink软件建立PID仿真模型来分析增量式PID控制的性能.     

电动转向器中补偿器的设计

建立了电动转向器的动力学模型,在此模型的基础上,设计补偿器以达到对电动转向系统的振动控制。通过仿真和分析可以看出,带有补偿器的电动转向系统可以实现对系统稳定性的控制。     

基于模糊PID算法的双侧电传动履带车辆转向控制策略研究

为了提高电传动履带车辆的转向控制性能,首先进行了履带车辆转向动力学分析,研究了履带车辆转向特性,进而针对履带车辆转向轨迹可控性差、动态响应慢等缺点,提出一种基于模糊PID算法的双侧电传动履带车辆转向控制策略,将驾驶员转向意图解释为内侧电机制动力矩,并通过模糊算法对外侧电机力矩进行跟随控制,实现稳定的转向轨迹并提高转向响应速度。转向过程中的纵向车速由PID算法进行控制,通过模糊因子来实现模糊控制算法与PID算法之间的融合。仿真结果表明,所提出的控制算法可以实现稳定可控的转向轨迹,具有良好的鲁棒性,与传统转向力矩分配策略相比,该控制算法的动态响应时间缩短约0.7s。     

Variable structure controller design for steer-by-wire system of a passenger car

The electric power steering (EPS) system was developed and the steer-by-wire (SBW) system achieves the purposes of EPS. The advantages of SBW are packaging flexibility, advanced vehicle control system, and superior performance. No mechanical linkage exists between the steering gear and steering column in the SBW system. The steering wheel and front-wheel steering can be controlled independently. The SBW system consists of two motors controlled by an electronic control unit (ECU). One motor is in the steering wheel and develops the steering feel of the driver and the other motor is in the steering linkage and improves vehicle maneuverability and stability. Moreover, the active front steering (AFS) system can be added to the SBW system. AFS reduces the difference between actual and estimated vehicle yaw rate. Up-to-date information from the steering wheel enables drivers to identify road conditions through the tire force, which should be fed back to the steering wheel. Furthermore, several control algorithms related to the vehicle and motor can be used together through the self-aligning torque, which is fed back to the steering wheel. This study proposes a method to control the vehicle yaw rate through an SBW system. This control method is based on a PID control method for the steering-wheel-motor controller, as well as on a sliding mode control (SMC) method for the front-wheel-motor controller and yaw stability controller. The SBW system is modeled using a bond graph method. Results imply that the controllers are robust enough when in contact with nonlinear properties of tire and road conditions. This study is expected to guide further research on the SBW system.     

电动轮式小车控制系统设计与可靠性分析

针对电动轮式小车驱动控制及可靠性问题,建立了动力、转向驱动控制系统。设计了一种电动轮式小车的动力及转向系统,并对其可靠性进行了分析和实验验证。动力部分由STM32作为主控制器,通过基于全桥驱动芯片IR2136的驱动电路对4个无刷直流电机进行驱动控制,转向部分由基于半桥驱动芯片IR2103的驱动电路驱动2个有刷直流电机进行转向控制,控制系统采用速度环、电流环双闭环,算法上采用模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID)算法。对系统可靠性进行实验并分析的结果表明,能够很好地跟随负载以及降低启动电流,使小车可靠运行。此驱动控制系统负载能力良好,启动电流小,安全稳定,转向精确,满足设施农业作业需求。     

电动助力转向系统参数研究及优化设计

利用电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)系统和二自由度整车的集成动力学模型,建立了汽车转向系统性能评价的转向路感、转向灵敏度和转向稳定性指标函数.通过频域仿真分析,研究了EPS系统结构与控制参数和转向性能指标之间的关系曲线.以转向路感和转向灵敏度有效频域能量均值为优化目标,转向稳定性为约束条件,建立了EPS系统多目标优化设计模型,并利用MATLAB遗传算法(Genetic Algorithm,GA)工具箱进行了优化设计.最后,对优化前后的系统进行了仿真对比分析.结果表明:EPS系统转向性能得到了较大提高,能够对EPS系统结构和控制参数进行匹配优化设计.     

基于PID控制的EPS仿真研究

介绍了基于PID控制的EPS控制方式,分别讨论了助力模式和回正模式下助力电机的控制电压,建立了MATLAB/Simulink仿真模型,采用试凑法确定了PID控制器的参数,并分析了PID参数对响应特性的影响。在MATLAB/Simulink中的仿真结果表明:PID控制策略能提高转向轻便性和操纵稳定性,同时能显著改善回正特性,所采取的控制策略具有良好的控制效果。     

电动客车制动和转向复合驱动机组研制

为了实现电动客车有效利用电能、减轻自身质量、合理优化布局和降低成本等目标,对电动客车技术现状做了分析,提出了一种电动客车空压机和转向油泵复合机组,即采用一台电机同时驱动气压制动系统的空压机和动力转向系统的液压油泵.运用底盘优化布置、负载检测主动适配控制、动态优化设计和防震隔振控制等技术进行设计,通过能耗对比、动态性能、零部件匹配性和控制系统可靠性等试验,结果表明,具有减轻整车质量、节省成本、降低能耗和方便布置等特点.