电动助力转向控制系统的研究与仿真分析

作为车辆动力转向的新技术,电动助力转向系统已经获得了较广泛的应用。助力控制是转向系统的基本控制策略并决定转向系统的助力性能。以电动助力转向系统的跟踪性和稳定性为控制系统设计目标,应用专家PID原理对电动助力转向控制系统进行开发研究,并结合虚拟样机技术对控制系统进行仿真分析。仿真结果证实,所设计的专家PID控制算法使电动助力转向系统具有良好的跟踪性和稳定性。     

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。     

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。     

重型汽车EPS助力控制策略的研究与仿真

针对电动助力转向系统(EPS)在重型汽车中应用的问题,对重型汽车电动助力转向系统的助力控制策略作了理论分析、研究和仿真。在分析了重型汽车EPS特点的基础上,对循环球式电动助力转向系统的静态和物理硬件进行了设计及建模;提出了对重型汽车EPS使用上下两层控制结构,上层为目标电流控制,下层为助力电机控制;基于助力控制模式分别对上层控制设计了sugeno型模糊控制和惯性补偿控制策略、对下层控制设计了模糊PID复合控制策略,并在Simulink中进行了仿真验证。仿真结果表明,该控制策略能有效地解决惯性、适应性和快速性等问题,可以为重型汽车EPS的开发及应用提供理论参考。     

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.     

电动助力转向控制策略评估系统

利用MATLAB/Simlink硬件在环仿真系统，结合现有电动助力转向系统，独立设计并建造出一套经实践证明有效的电动助力转向控制策略评估系统。并且利用该系统对比例控制和微分(PD)控制两种控制策略进行了测试和评估。     

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。     

基于FUZZY控制策略的汽车EPS助力特性分析

首先介绍了助力转向系统的助力特性和助力特性曲线的概念及转向助力特曲线形状的类型,分析了直线型和折线型这两种助力特性曲线的优缺点,然后简单介绍大型软件MATLAB中的FUZZY LOGIC模块的功能和应用,最后以三菱Minica为例,利用这一模块对汽车的电动助力转向系统的助力特性进行仿真分析,得到了对比图形,并对其进行分析.     

直流无刷电动机的汽车电动助力转向系统控制策略研究

介绍了管柱助力式电动助力转向系统的组成与工作原理,设计了基于直流无刷电动机的电动助力转向系统控制策略及助力特性。在对直流无刷电动机结构与工作方式深入研究的基础上,设计了助力电动机的转矩控制策略。开发了基于Freescale微控制器MC56F8346的汽车电动助力转向系统控制器,在试验台上进行了转向助力试验。试验结果表明,所设计的控制策略有效,能够获得良好的助力特性。     

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。     

基于AMESim的全轮转向系统设计分析

在现有的几种常见的转向系统基础上,提出了结合电子转向系统和全液压转向系统的全轮转向系统,以及其转向控制方法,并分析了转向时各轮之间的转角关系。在此基础上建立了AMESim仿真模型,针对主控油缸和随动油缸之间的位移关系进行了分析,证明了全轮转向的可行性。     

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。     

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。     

基于横摆角速度负反馈的电传动履带车辆原地转向控制策略

针对电传动履带车辆的原地转向问题进行了转向控制策略研究。建立了转向动力学模型,进而提出一种基于横摆角速度负反馈的双侧电传动履带车辆原地转向控制策略,将电机最大力矩作为力矩控制初始值以提高转向响应能力,引入横摆角速度负反馈并通过方向盘转角信号控制负反馈增益;对负反馈函数中的参数M与k对控制效果的影响进行了理论分析,为控制系统的设计提供了依据;进行了MATLAB仿真,仿真结果表明控制策略合理有效。     

基于改进预瞄跟随算法的电动车智能转向控制

提出一种基于改进的预瞄跟随驾驶员模型的电动汽车智能转向控制策略。借鉴驾驶员预瞄跟随模型提出转向控制方法,并对预瞄跟随算法进行改进,提出一种新的预瞄点搜索算法,确保预瞄点落在预期路径上,避免由于路径转弯曲率过大导致电动汽车脱离路径。结合考虑稳态响应的影响,提高转向控制策略精度。利用多领域建模软件Dymola,结合电动汽车动力模型、路径模型,对该转向控制策略进行仿真。仿真结果表明应用该策略的电动汽车具有良好的路径目标跟随精度。     

基于状态观测器的电动助力转向系统研究

通过对电动助力转向系统机构的分析和简化,建立了状态方程形式的电动助力转向系统动力学模型。由于现实中质心侧偏角难于测量,所以对系统的状态方程进行了重构,通过状态观测器对侧偏角进行估计。通过对横摆角速度和质心侧偏角进行反馈控制,并运用最优控制理论设计了EPS控制器。通过仿真,对比分析了最优状态反馈控制策略与常规控制对车辆操纵稳定性的影响。通过试验,将仿真结果与试验结果对比,验证了该方法的正确性。     

基于阿克曼定理的四轮独立转向模糊控制算法研究

基于阿克曼转向定理,研究电动汽车四轮独立转向系统。利用轮胎"魔术公式"建立二自由度非线性模型,并提出一种基于模糊策略的方法对其质心侧偏角进行控制。整车系统仿真的输入为左前轮车轮转角,其余3个车轮转角由模糊控制决定。质心侧偏角作为模糊控制器的输入,满足阿克曼定理的3个车轮转角作为其输出,由此实现四轮独立转向的控制。仿真研究结果表明所提出算法的有效性。