电动液压助力转向系统的协同仿真虚拟试验

为了提高电动液压助力转向系统(EHPS)产品的设计质量,利用AMESim和ADAMS协同仿真虚拟实验的方法定量分析电动液压助力转向系统在不同转向工况对汽车操纵稳定性的影响,检验和修正系统控制策略,提高车辆操纵稳定性能.在AMESim中建立电动液压助力转向系统仿真模型进行虚拟台架实验,获得系统的助力特性,在ADAMS中建立整车模型进行虚拟装车实验,包括蛇行实验、转向瞬态响应实验、转向回正性能实验、转向轻便性实验.分析高速转向时驾驶员手感和方向盘力大小、角阶跃输入时的反应时间、超调量和稳态横摆角速度、高速回正能力和低速回正能力以及低速转向的轻便性.     

调节方向盘转速的电动助力转向系统回正控制

针对已有电动助力转向(EPS)系统高速回正超调,低速回正不足的问题,提出了基于控制方向盘转速的回正控制策略。建立了齿条式电动助力转向系统动力学模型;阐述了回正特性曲线的获取方法;通过Adams/Simulink对控制策略进行了仿真试验。在控制策略方面跳出了以往的基于方向盘转角的模糊PID控制的局限,仿真分析表明基于方向盘转速控制的回正控制策略实现了理想的回正效果,较已有的回正控制不存在回正不足或超调现象,且回正过程无方向盘震荡现象,达到了迅速、准确的回正效果。     

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。     

基于REPS系统的助力曲线设计及性能分析

通过理论推导以及实车测试,证明电动齿条助力转向(REPS)系统相比电动管柱助力转向(CEPS)系统更有优势。在REPS的基础上进行电机助力特性曲线的设计,并对实车转向性能进行实验验证,将结果与同级别CEPS对标车性能进行对比。实验结果表明:采用该REPS方式后,实验车在静止工况和车速为10 km/h工况下的最大方向盘手力绝对值平均值分别为3.313和1.953 N·m,平均方向盘手力绝对值平均值分别为2.473和1.620 N·m,均明显小于同级别CEPS对标车,转向更加轻便;实验车在高速、中速及低速工况下的回正时间分别为0.60、0.30和0.16 s,最终残余橫摆角速度都趋近于0(°)/s,有更好的回正性能;实验车在0.5 Hz频率下的横摆角速度-方向盘转角增益为0.338 s^-1,在1 Hz频率下的横摆角速度滞后时间为0.07 s,转向精准性和转向敏捷性均优于同级别CEPS对标车。     

汽车转向系统回正力矩模型的比较及仿真研究

在汽车转向系统中电动助力转向系统已经成为研究的重点,其中,回正力矩模型的建立则是一个核心问题。根据回正力矩产生的原理,选择了Mitschke模型、回正力矩半经验模型、Reimpell模型三种典型的回正力矩模型,通过改变模型中轮胎的侧偏角和垂直载荷,对回正力矩大小进行对比。对比结果表明,在相同情况下三种模型回正力矩逐渐增大,且回正力矩随着侧偏角和垂直载荷的变化而改变。通过仿真对比分析确定了适合不同轴距和整备质量的汽车电动助力转向系统回正力矩基础模型。     

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。     

基于EPS主动回正的车辆跑偏研究

为提高车辆直线行驶的能力,文中分析了电动助力转向系统因主动回正功能导致车辆跑偏的因素,提出电动助力转向系统角度零位学习的控制策略,并通过了测试验证.结果表明:该策略能消除电动助力转向系统转角零位与车辆直线行驶转向器中心位置的偏差,从而解决车辆因电动助力转向系统回正功能导致跑偏的问题,为车辆驾驶稳定性开发设计提供方法.     

电动助力转向系统主动回正控制策略研究

针对目前电动助力转(EPS)系统存在低速行驶回正不足和高速行驶回正超调问题,提出了基于粒子群优化BP神经网络PID参数自适应调整的EPS主动回正控制算法,建立了EPS回正控制系统动力学模型和主动回正控制决策.利用粒子群算法的全局最优和收敛速度快的特点优化BP神经网络的最优权值和阈值,并通过Simulink仿真和硬件在环...     

基于模糊控制的汽车助力转向系统设计

设计了一种ARM单片机控制的汽车电动助力转向系统,采用模糊自调整PD控制策略建立了电动助力转向系统的数学模型;设计了模糊控制器,对电动助力转向系统进行闭环控制仿真试验,结果表明系统性能稳定,提高了汽车转向轻便性和行驶安全性。     

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.     

EPS助力特性对汽车转向回正的影响分析

文中运用虚拟样机技术,利用ADAMS/Car软件建立了某轿车模型,根据汽车电动助力转向的不同助力特性,按照国家标准进行了操纵稳定性评价中的转向回正仿真实验,对比分析了不同助力特性的参数对汽车转向回正的影响,并得出了相关结论。     

电动助力转向系统多目标优化控制研究

通过对电动助力转向系统进行动力学分析，建立了系统的数学模型和状态空间模型。利用转向盘操纵转矩与理想转矩之差及其变化，通过PD控制器进行调节，以获得理想的助力电压；通过模糊控制器改变助力电机的电压系数以实时调整助力转矩；以电动助力转向系统的结构参数和PD控制器为优化对象，以转向盘操纵转矩、横摆角速度和质心侧偏角为性能指标，用遗传算法对电动助力转向系统进行了多目标优化。台架试验证明，经多目标优化后模糊PD控制的电动助力转向系统能有效提高车辆转向的轻便性和稳定性，提高车辆行驶的安全性。     

基于状态反馈的电动助力转向系统主动回正控制研究

给出了主动回正控制的概念。其内容主要有两个方面:一是回正控制,当车辆低速运行,摩擦转矩阻止转向盘回正到确切的中间位置时,主动回正主要功能是电机施加外力矩,使转向盘能迅速和准确地回到中间位置。另一个是主动阻尼控制,当高速行驶转向回正时,为防止回正超调,利用电机的转矩对系统的阻尼作用,使方向盘的回正在有阻尼的情况下回到中间位置而避免摆振。建立了EPS系统回正时的状态空间模型。制定了基于全状态反馈的PD控制算法。通过对提出的控制算法进行仿真验证,结果表明本文的算法可提高转向盘的回正性和稳定性,且能满足文献[6]中,车辆转向回正性能评价的要求。     

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。     

低附着路面条件的EPS控制策略

低附着路面上,车辆自回正力矩显著降低,传统电动助力转向控制策略不能很好地克服这一不利影响,导致车辆回正性能降低,路感丧失甚至带来驾驶员对车辆的误操纵,或导致车辆不能及时回正;在建立基于整车动力学的电动助力转向系统模型的基础上,经电动机电流和转矩传感器测得转矩值,拟合得到当前路面条件下的自回正力矩,同时通过转向盘转角信息计算理想路面条件下的名义自回正力矩,结合路面估计算法,将被识别的路面附着系数等级分为高、中、低,设计基于路面附着系数的助力电流控制策略和基于时变滑模变结构控制的回正控制策略,仿真结果表明可有效改善车辆在低附着路面上的操纵路感和回正性能。建立基于LabVIEW PXI的电动助力转向(Electric power steering,EPS)硬件在环试验平台,并对控制策略进行试验验证,试验结果和仿真结果基本一致。     

低速大角度转向时回正力矩计算与优化

为解决某电动车低速大角度转向时车轮回正力矩减小的问题,分析了该工况下转向车轮的受力状况,推导了因转向梯形误差产生的回正力矩计算公式。结合由重力产生的回正力矩与各类摩擦力产生的摩擦力矩的计算公式,获得了汽车低速大角度转向时的回正力矩计算模型,并用该模型对车辆高低车速下的回正力矩进行对比计算分析,确认了问题的存在。最后通过Adams/Insight模块对转向梯形进行优化并再次计算对比分析,解决了此问题。     

电动液压助力转向系统仿真及试验研究

通过对电动液压助力转向系统EHPS的研究,建立了系统主要模块的数学模型,并基于AMESim软件平台构建了EHPS系统的仿真模型.在Matlab/Simulink中设计了模糊PID控制器,通过创建S函数实现AMESim和Simulink接口互连,从而进行联合仿真.整车数学模型可根据车速和方向盘转角实时模拟汽车的转向阻力,解决了以弹簧模拟导致精度较差的问题.仿真和试验结果表明.EHPS系统能根据车速和方向盘角速度实时改变转向助力,实现了低速时转向轻便、高速时转向稳定的要求,提高了路感,同时系统的响应性好,为EHPS产品开发提供了理论和试验的依据.     

基于Freescale MC56F8346的汽车电动助力转向系统控制器开发

介绍了转向轴助力式电动助力转向系统的结构组成与工作原理,采用Freescale微控制器MC56F8346作为主控芯片,开发了汽车电动助力转向系统控制器,控制器包括控制电路和驱动电路两部分,重点介绍了转矩、车速、电流等信号采集电路及驱动电路的设计。控制器在试验台上进行了转向助力试验,结果表明,所开发的控制器静态功耗低,动态响应快,助力特性平滑,能满足电动助力转向系统对控制系统的要求。     

多参量汽车EPS助力特性曲线的研究

目前关于电动助力转向系统助力特性曲线的研究多数基于转矩-车速下的二维情况,忽略了车辆载荷的影响,特别是低速重载情况下对车辆转向阻力矩的产生起着重要的作用。研究多参量电动助力转向系统的助力特性及变化规律,能够得到更为理想的助力效果。在分析了系统转向阻力矩的机理与EPS整体模型的基础上,结合FUZZY LOGIC软件,利用转向盘转矩、前轴载荷及车速来确定目标电流,通过仿真比较得出,该助力内容更加丰富完整,符合工况。最后建立了多参量助力特性曲线。