模糊PID控制的助力模式对操纵稳定性影响分析

电动助力转向系统(EPS)设计中最重要的是助力控制模式的控制器设计。在PID控制的基础上引入了模糊控制,提出了基于模糊PID控制的助力控制模式;应用TruckSim和Simulink建立EPS联合仿真模型;采用常用的操纵稳定性开环和闭环两种评价方法进行PID控制和模糊PID控制仿真对比试验,研究模糊PID助力控制模式对EPS性能及整车操纵稳定性的影响。开环评价对比试验结果表明:模糊PID控制器的助力性能较好,但操纵稳定性略差一些。闭环对比试验表明:EPS助力控制模式能有效地提高转向系转向轻便性,模糊PID控制器作用下的操纵性和汽车行驶安全性较好。认为模糊PID控制器下的助力控制模式助力性能好于PID控制器,模糊PID控制器更适合EPS助力控制模式。     

基于模糊神经控制的EPS系统设计

为提高自动驾驶过程中汽车转向的轻便性和鲁棒性,建立了自动驾驶汽车的EPS系统模型,提出了基于径向基神经网络的辅助特性曲线模块和模糊神经网络PID控制算法,并运用Matlab/Simulink和Carsim建立整车联合仿真.结果表明：基于径向基神经网络的辅助特性曲线平滑度更高,为后续整车仿真精确性提供了良好的基础,且基于模糊神经网络PID的EPS系统比常规神经网络PID控制系统更优,对自动驾驶汽车的EPS系统设计具有重要意义.     

汽车主动转向系统的特性研究

系统地分析了各种主动转向系统的性能特点,EPS能根据汽车行驶速度调节助力大小,在必要时能主动向驾驶员提出合理的转向建议或者直接进行转向干预,从而改善操作轻便性、提高汽车直线行驶性能和转向回正能力;AFS通过执行机构给转向轮叠加一个额外的转向角,实现转向系统的变传动比和对转向角的动态干预,从而改善汽车的驾驶舒适性、机动性和操纵稳定性;线控转向系统能够自动地进行转向干预,实现汽车动态偏行稳定性控制和自动道路轨迹跟踪,为最终实现汽车驾驶的全自动化提供了可能.     

电动助力转向主动回正控制方法

提出了一种无转向盘转角传感器的主动回正控制方法,并以软件形式附加在电动助力转向系统控制程序中,以达到不需要附加系统元件就能改善汽车的回正性能的目的。实车试验结果表明:无转角传感器的主动回正控制方法能够有效地改善汽车的回正性能,有较好的实际应用价值。     

基于模糊决策的大型客车电动助力转向系统研究

目前客车电动助力转向系统控制器多基于方向盘转矩和车速采用专家系统或查表法产生控制信号,自适应性能较差且不能有效反映轴荷对转向力的影响.基于模糊算法原理,设计了适用于客车等载运车辆工况的循环球式动力转向系统控制方法,通过建立EPS系统动力学模型,研究了伺服系统的控制原理;制定了助力电机电流的上下层控制策略,确定了以载重量和车速信号关联助力系数k的系统控制方案;基于MATLAB/Fuzzy logic工具箱建立了Mandani型模糊控制器,相关规则曲面完全覆盖原有系统控制特性区域,助力系数k对载重量变化的跟随性良好.基于ADAMS的助力系数仿真结果表明,在车速35 km/h整车载重量由空载到满载变化时,驾驶员转向力变化相比原控制系统减少65%,最大转向力下降5 N,伺服转矩有效反映载重情况,转向操纵性能良好.     

汽车EPS电液伺服加载系统

汽车EPS电液伺服加载系统是进行汽车EPS测控系统性能试验的关键设备。为了获得较好的控制性能和加载精度，通过对汽车EPS电液伺服加载系统进行结构设计及模型建立，根据助力特性给出了加载的规律，并对系统进行了PID控制。Simulink仿真结果表明该方法的可行性，系统设计符合要求，能够有效地改善系统的加载性能。     

基于双向控制的线控转向系统路感设计

针对汽车线控转向系统路感需要模拟生成的问题,分析了转向过程中转角和力矩之间的耦合关系,提出了一种新型融合转角和力矩信息的双向控制方法。研究了路感电机和转向电机的控制方法,并参考电动助力转向系统提出了用于转向力传动比设计的助力控制和回正控制方法。通过选取典型工况进行实车试验验证,结果表明:提出的控制方法可以有效地向驾驶员反馈路感,并保证具有汽车良好的回正性能。     

基于Simulink的电动助力转向控制策略仿真

基于Simulink建立了用于分析电动助力转向系统特性的非线性汽车动力学模型。针对转向系统转向轻便性、高速行驶稳定性和回正性的多重目标,制订了包括助力、补偿、回正和阻尼的控制策略。根据方向盘检测转矩和转角制定死区控制,并在此基础上制定了综合控制策略。进行了Simulink仿真分析。结果表明,所设计的综合控制策略在满足转向轻便性和路感要求的同时,可以解决低速回正慢、高速回正超调的问题,在防止电机频繁启动的基础上,可以改善汽车高速行驶稳定性。     

基于PMSM的线控转向系统路感控制策略

为保证线控转向系统中转向轮的信息准确传递到方向盘及使驾驶员获得良好的路感,设计了一种基于永磁同步电机(PMSM)的线控转向系统。采用PMSM作为本系统路感模拟电机和转向执行电机,研究了基于PMSM的线控转向系统路感控制方案,建立了线控转向系统和PMSM的数学模型;利用解耦控制思想,分析转向执行电机q轴电流与转向阻力矩的关系,利用电动助力转向系统助力特性,获得方向盘回正力矩。考虑到线控转向系统低速回正不足、高速回正超调以及无机械限位等因素,对方向盘回正力矩进行修正最终推导得出路感力矩,给驾驶员提供路感反馈。仿真和实验结果表明:提出的路感控制策略在路感模拟和回正控制上具有工程可行性。     

汽车侧向避撞系统的模糊-PID控制仿真

汽车在高速行驶过程中进行超车或两车并列行驶时容易出现侧向碰撞。提出利用主动转向技术,根据两车并行时侧向距离的变化控制两车侧向距离满足安全要求,减小汽车发生侧向碰撞的可能。建立了基于两车侧向距离及其变化率的模糊-PID控制模型,确立了相应的控制策略和控制算法,设计了模糊-PID控制器,进行了复杂工况下的仿真试验,并将仿真结果与利用PID控制方法得到的仿真结果进行了对比。结果表明利用主动转向模糊-PID控制技术,能减少汽车在超车时发生侧向碰撞的危险,使汽车在高速行驶过程中具有更好的安全性。     

基于电动助力转向的线控转向汽车路感反馈控制

针对线控转向(SBW)系统路感需要模拟生成的问题,建立了SBW系统动力学模型并研究路感产生机理。在分析电动助力转向(EPS)系统助力特性等控制算法的基础上,提出了综合路感模拟控制算法。算法中的转向系统齿条受力信息通过测量转向电机工作电流获取。选取中心区和双纽线试验工况,进行硬件在环试验。试验结果表明,本文的路感模拟方法保证了汽车低速转向轻便和高速路感清晰,可以满足驾驶员的路感反馈需求。     

EPS用PMSM弱磁控制方法与实现

针对汽车在紧急避障等工况下,驾驶员快速转方向盘时手感沉重问题,根据电动助力转向系统用永磁同步电机调速,设计超前角弱磁控制方法。电机转速在基速以下时采用id=0控制,电机在高转速下用弱磁控制,并用Matlab/Simulink进行了系统仿真验证。仿真结果表明,本弱磁控制方法能够有效地减少方向盘转矩,提高电机转速。     

电动助力转向系统转矩控制策略

对电动助力转向控制系统的综合控制策略进行了理论分析,依据控制时机选择控制模式来确定目标转矩,从而实现转向控制.为改善汽车转向轻便性和路感,设计了在无角度传感器的情况下以转向盘转矩为控制目标的电动助力转向系统.在分析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,进行了仿真分析.仿真结果表明:所设计的电动助力转向系统,在改善转向轻便性和路感的同时,控制性能不受系统参数变化的影响,具有稳定的转向盘转矩特性;目标转矩的控制采用PID调节器,应用力矩传感器检测转矩和电机作用转矩来估算转向盘角度,不同的转向盘角度采用不同的助力比,更符合驾驶员的驾驶习惯,使转矩调节更平稳.     

电动助力转向系统转向感觉主观模糊评价方法

针对EPS系统进行了四种试验工况的整车转向感觉主观评价试验,从轻便性、回正性、灵敏度、方向修正难易程度、转向精确程度、路感、侧倾感觉、疲劳程度等几个方面进行评价。应用多层次模糊方法建立了用于EPS转向感觉模糊评价的阶层化模型,综合考虑影响EPS转向感觉的各个方面,对模型做出综合的决策,从而获得系统全面的主观评价结果。     

基于双伺服电机的电动助力转向器硬件在环仿真试验平台

针对传统汽车转向系统建模仿真方法精度不高的问题,在深入研究二自由度整车动力学模型和轮胎模型的基础上,设计开发了一套基于双伺服电机加载的电动助力转向器（EPS）硬件在环仿真试验平台.EPS总成输入端可以选择方向盘手动加载或伺服电机自动加载,输出端则根据整车动力学模型和轮胎模型在当前方向盘转角及实车运行参数下的求解结果,由输出端伺服电机动态模拟实际汽车转向阻力矩,并通过检测关键信号指导调试与检验EPS系统性能.实际应用表明,该试验平台实时性、可靠性好,仿真试验精度高,能对EPS关键性能参数进行准确把握,非常适合于EPS系统的研发、测试及性能评价.     

汽车电动助力转向系统转向盘转矩直接控制策略

为改善汽车转向轻便性和路感的问题,设计了以转向盘转矩为控制目标的电动助力转向系统。在分析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。仿真结果表明,所设计的电动助力转向系统,在改善转向轻便性和路感问题的同时,控制性能不受系统参数变化的影响,具有稳定的转向盘转矩特性。     

基于转向盘转动速度变转矩控制的电动助力转向系统

进行了电动助力转向控制系统控制策略的理论分析.提出了基本助力控制算法及实现方法.确定了曲线性转矩助力特性,依据转向盘转动速度选择控制逻辑.目标转矩的控制采用专家PID调节器,使转矩调节更平稳,能有效地提高电机响应速度,使电机跟随性更好.仿真结果表明:控制策略在实际系统应用中具有良好效果,达到了系统的控制要求.     

基于AMESim/Simulink联合仿真的电动辅助转向系统的建模与仿真

文章综合考虑EPS系统需要功用及其影响要素,设计车辆EPS系统的动力学模型,并设计适当的辅助特性曲线和控制算法,即以保证最合适的转向盘“路感”,最后借助AMESim/Simulink的联合模拟验证了EPS系统模型的动态应用性能,结果显示,该文所设计的EPS系统能切实有效且安定地使提升传统式转向系统的轻便性。     

汽车电动助力转向系统试验台设计

为对汽车电动助力转向系统工作性能进行研究,在对其结构原理进行分析的基础上,搭建电动助力转向试验台。系统采用电动机、扭矩传感器、汽车转向系统搭建硬件环境,应用Labview和研华数据采集卡编写相关测试系统,完成数据采集,信号分析和信号控制等功能。该系统通过采集分析EPS电机电流、EPS扭矩、电动机输入输出扭矩等数据,对EPS的性能及控制策略进行全面分析,提高EPS的开发效率和质量。实验结果表明该试验台测试系统性能良好。