基于Matlab的汽车电动转向系统助力特性仿真分析

建立了电动助力转向系统的动力学模型,通过对不同车型不同工况的实验数据进行拟合的方法来确定助力特性曲线,利用Matlab/Simulink构建了EPS和助力电动机的仿真模型,对电动助力转向系统助力特性进行了仿真分析,从而获得了控制系统所需的助力电流与转矩、车速的三维曲面,可供控制系统软件设计时直接使用。     

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。     

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。     

汽车电动助力转向系统助力特性的研究

概述了电动助力转向系统(EPS)的结构和工作原理,建立了电动助力转向系统动态模型,并介绍了电动助力转向系统助力特性的设计方法.基于建立的EPS动态模型,采用助力特性曲线,在Matlab环境下建立EPS的仿真模型.     

人-车闭环中电动助力转向系统的基本特性分析

建立详细的四自由度电动助力转向(EPS)系统机械电气模型,考虑Fiala轮胎模型和二自由度整车模型,引入以转向盘输入角为反馈信号的驾驶员模型,构建装备EPS系统的人-车非线性闭环系统模型。采用模糊控制器确定目标电流并通过PID控制和脉冲宽度调制(PWM)实现其跟踪控制,构建电流闭环控制,并采用基于非线性控制设计(NCD)的单纯形自寻优法对参数进行优化。通过仿真计算,以转向盘输入转矩以及整车的横摆角速度、侧向加速度为指标,研究分析了EPS系统在人-车非线性闭环系统中的基本特性。     

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.     

电动助力转向系统精细化建模与验证

在使用转向系统模型研究操纵稳定性时,现有转向系统ADAMS模型只考虑了转向系统刚度、摩擦和机械助力特性,影响了仿真结果的准确性.因此针对电动助力转向系统,基于电动助力转向系统物理模型,详细分析其主要特性,建立包含转向系统刚度、间隙、摩擦、阻尼、助力特性的电动助力转向系统ADAMS精细化模型.进而分别对转向系统各个特性进行试验设计.并结合转向系统特性试验方法和ADAMS软件,提出转向系统精细化模型独立仿真测试方法,最后将转向系统特性仿真与试验结果进行对比,验证转向系统精细化模型的准确性.     

汽车电动助力转向控制算法仿真

首先对电动助力转向系统的结构与原理进行研究;然后对其转向系统进行建模;最后在此基础上,利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型。研究重点是EPS的控制策略与电动机的PID控制算法,以神龙汽车某款A0级车型为例进行分析,通过仿真以验证该转向助力控制系统设计在电流跟踪与转向助力方面的良好效果。     

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。     

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.     

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。     

汽车电动助力转向系统特性及其与整车性能的匹配研究

分析了汽车电动助力转向（EPS）系统的结构及其动力学特性,建立了线性三自由度汽车模型及其与EPS系统的集成数学模型;采用自适应模糊神经推理系统确定助力电机的目标电流,采用自适应单神经元PID控制器跟踪助力电机的目标电流,通过台架试验数据来训练模糊神经网络,确定不同行驶工况的转向助力值。通过仿真计算,研究了EPS系统与整车操纵性能的匹配关系及EPS系统主要参数的设计原则,为EPS系统的结构参数和控制参数的优化设计提供了依据。     

基于虚拟样机技术的EPS仿真分析

在虚拟样机和Simulink软件中建立了电动助力转向系统的动力学模型,运用PID控制方法控制助力扭矩,通过动力学模型与Simulink软件中的控制模块结合起来,对车辆的操纵稳定性进行联合仿真分析。仿真结果表明,建立的模型和联合仿真分析是有效的,为电动助力转向系统的仿真研究提供了一种行之有效的方法,说明EPS可以明显改善车辆方向盘角阶跃输入的瞬态响应特性。     

电动助力转向系统H_∞鲁棒控制及其对操纵稳定性影响研究

针对电动助力转向(EPS)系统动态特性的要求,在考虑系统路面干扰、传感器噪声等不确定性因素的基础上,设计了一种基于H∞鲁棒控制的电动机电流H∞鲁棒控制器。建立了包括三自由度车辆模型及EPS系统模型的综合控制模型,并将汽车操纵稳定性、驾驶员路感以及EPS系统鲁棒性能作为控制目标构建了系统仿真模型。对所建立的电动助力转向系统与无助力转向系统进行了对比仿真,结果表明,所设计的H∞鲁棒控制器不仅对传感器噪声和路面干扰有明显地抑制效果,同时也能保证驾驶员拥有良好的路感,并明显地改善了汽车在高速行驶时的操纵稳定性。     

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。     

电动助力转向系统的鲁棒H∞控制研究

电动助力转向系统（Electric Power Steering,EPS）中,机械摩擦、传感器噪声和路面干扰等不确定因素将降低EPS的助力跟踪性能、转向轻便性和鲁棒稳定性。针对该问题,以电动助力转向的助力跟踪性能、转向路感和车辆操纵稳定性为控制目标,基于电压补偿控制,设计了鲁棒H∞控制器。利用MATLAB/SIMULINK搭建了EPS控制模型、二自由度整车模型、轮胎模型,在单位阶跃操纵力矩作用下,仿真对比了电压补偿控制和基于电压补偿的鲁棒H∞控制的仿真响应情况,结果表明基于电压补偿的鲁棒H∞控制具有更好的助力跟踪性能、转向路感和鲁棒稳定性。     

电动助力转向系统建模及动力学仿真分析

通过汽车电动助力转向系统(EPS)的结构及其动力特性分析,建立其数学模型,针对其本身是一个比较复杂的非线性随动系统,采用模糊控制理论,设计一种自适应模糊PD控制系统,并进行仿真研究.仿真结果表明,基于模糊PD控制的电动助力转向系统比传统PD控制具有更好的助力特性和抗干扰能力.     

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。     

基于整车模型的全局时变滑模变结构控制的EPS研究

建立了包括转向运动模型,被动悬架模型,轮胎模型,路面模型和电动助力转向系统(EPS)的整车模型.采用了一种具有全局鲁棒性的时变滑模变结构的控制策略,设计了电动助力转向系统控制器,它能够保证系统在任意时刻的状态都能处在设定的滑模面上,对参数扰动和外部干扰具有很强的鲁棒性,并在matlab/simulink里的仿真结果表明,与传统的PID控制相比,全局时变滑模变结构控制响应更快,跟踪性能更好,显著提高了转向轻便性和灵敏性.