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。     

电动助力转向系统的完整性鲁棒容错控制策略研究

汽车电动助力转向系统(EPS)的传感器故障将严重危害系统的可靠性与安全性.针对这一问题,笔者提出了一种采用鲁棒容错控制技术进行EPS系统控制器的设计方法.通过建立EPS状态方程动力学模型,并根据EPS的性能要求设计状态反馈控制器.在此基础上应用Lyapunov稳定性理论和Lyapunov方程,研究了EPS在参数摄动的线...     

电动助力转向系统助力特性研究

在分析影响转向盘转向力矩大小因素的基础上,建立了汽车转向力矩模型,通过动力学仿真和电动助力转向台架试验,确定了车辆载荷与转向盘转向力矩的对应关系。结合车辆载荷、速度和转向盘力矩三个方面的因素给出了设计电动助力转向系统（EPS）时的新型助力特性曲线,试验与仿真结果表明,在新型助力特性曲线基础上设计的EPS控制器具有更好的操纵效果。     

基于多传感融合的电动助力转向系统的硬件设计

针对目前EPS主要监控车速、转矩、转向角、转向速度信号等传感信号,高速时转向很难实时反映车辆自身惯性作用及路面状况,提出在传统的电动助力转向基础上,建立横向加速度、前轴惯性重力、路况等动态惯性参数的多传感参数融合的EPS模式。并对该EPS控制系统的硬件电路进行了研究设计,提出了采用受限单极性可逆PWM控制模式控制直流电机驱动方式。试验结果表明：整个系统具有良好的电动助力特性,符合汽车运动特性。     

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.     

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。     

基于多传感融合的电动助力转向系统的硬件设计

本文针对目前EPS主要监控车速、转矩、转向角、转向速度信号等传感信号,高速转向时很难实时反映车辆自身惯性作用及路面状况的问题,提出在传统的电动助力转向基础上,建立横向加速度、前轴惯性重力、路况等动态惯性参数的多传感参数融合的EPS模式。并对该EPS控制系统的硬件电路进行了研究设计,提出了采用受限单极性可逆PWM控制模式的直流电机驱动控制方式。试验结果表明,整个系统具有良好的电动助力特性,符合汽车运动特性。     

双摆线钢球减速装置在EPS上应用

电动助力转向系统简称EPS,具有安全性高,节能环保的特点,减速装置是EPS关键零部件之一,决定着转向系统能否正常工作。研究并设计了一种以双摆线钢球为减速装置的新型电动助力转向系统,克服了以传统蜗轮蜗杆和行星齿轮为减速器的转向系统存在的缺点,能够很好的适应EPS。结合汽车转向轻便性需要,给出了具体的设计和实现方案,并具体对其设计计算。利用Matlab/simulink仿真软件,通过各部分数学模型方程式建立了EPS仿真模型,通过模型验证了设计的正确性与实用性。     

基于PID控制的混合动力客车循环球式EPS建模与仿真

建立了混合动力客车用循环球式电动助力转向系统(EPS)主要模块的数学模型,并在此基础之上,结合汽车二自由度模型得出EPS系统动力学方程。助力电机采用PID控制,结合汽车操纵稳定性判据,对所建立的模型稳定性进行判断。通过改变PID控制系数,得到控制系数对汽车操纵稳定性的影响规律。     

汽车电动助力转向系统研究

为了更全面的对电动助力转向系统(EPS)相关概念、结构特性及整体发展进行认知,本文通过对大量科研论文进行研究,从电动助力转向系统(EPS)类型特点、基本构成、控制原理、助力特性等角度出发,对电动助力转向系统(EPS)进行较为全面的诠释,并对电动助力转向系统控制策略和稳定性进行了分析,进一步证明了该系统的可靠性。阐明了电动助力转向系统是未来汽车转向系统的发展方向。希望本研究对我国汽车转向系统领域研究具有一定的促进作用。     

电动助力转向系统性能优化及参数研究

为研究电动助力转向(EPS)系统的转向特性,首先对转向柱式EPS系统进行了详细的建模。结合一个考虑悬架影响的整车动力学模型,提出了汽车转向性能的指标如转向灵敏度、稳定性和转向路感,并推导出其具体表达式。通过构造和分析转向路感优化模型,研究分析了EPS系统及整车参数对转向性能的影响。最后通过绝对灵敏度的方法,从系统稳定性角度对参数影响进行了分析。     

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.     

轻型货车电动助力转向系统控制策略研究

针对货车EPS系统控制精度不足及整车操纵稳定性有待提升的问题,以某轻型货车为研究对象,设计了高精度的EPS系统控制策略并分析了该系统对车辆控制稳定性的影响。建立了整车动力学模型并在特定工况下对控制策略进行仿真和分析,结果表明控制效果良好,验证了控制策略的正确性;在加入回正、阻尼控制之后,整车稳定性得到了显著提高,有效抑制了回正超调和回正不足。基于dSPACE搭建了EPS系统的快速控制原型仿真试验台,对设计的EPS系统控制策略进行了实时仿真测试试验,结果表明基本助力控制、回正控制及阻尼控制性能均达到了要求,对后续轻型货车EPS系统的进一步开发提供了参考依据。     

浅谈电动转向在军车上的应用

循环球电动转向器是新一代汽车转向装置,它在军用车辆上可以最大地发挥该电动转向器的优点,在军车上采用这种产品将大大提高军车和越野车的转向性能。系统地论述了军车循环球电动转向器（EPS）系统的工作原理、控制特点和产品的结构。     

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。     

电动助力转向系统与汽车转向盘力特性的仿真研究

将EPS系统模型与多自由度汽车动力学仿真软件相结合,讨论了EPS系统对汽车转向盘力特性的影响,提出并验证了将EPS系统比例控制系数设计成随车速和侧向加速度递减的函数来改善转向盘力特性的方法。     

基于LMI的EPS干扰抑制控制器的设计

电动助力转向(EPS)系统工作过程中存在量测噪声、非线性摩擦和路面扰动。为抑制这些干扰因素对EPS系统和汽车操纵稳定性的影响,建立了EPS非线性动力学模型。引入H∞控制算法,并结合线性矩阵不等式(LMIs)方法设计了最优H∞动态反馈控制器,采用三自由度整车模型进行控制器的仿真验证。仿真分析结果表明,在所设计的控制器的作用下,路面扰动对汽车质心侧偏角和横摆角速度的影响分别减少了63.4%和68.7%。     

基于BP神经网络的EPS助力特性研究

提出了基于BP神经网络优化算法计算任意车速下方向盘扭矩与电机助力电流的非线性关系的方法。对基于BP神经网络优化算法的EPS系统控制策略和算法进行了深入研究。通过分析车辆和驾驶员对转向控制的要求和特点,获得了汽车车速和方向盘扭矩二输入下的EPS的助力特性,对研究汽车转向系统助力特性具有实际应用价值和直接指导意义。     

Lane departure avoidance by man-machine cooperative control based on EPS and ESP systems

The ability to avoid lane departure has become an important feature for development of driving assistance technology, and the design of lane departure avoidance system (LDAS) which can achieve cooperative control with human driver is still a challenge. This paper presented a new lane departure decision algorithm along with main parameters of the electric power steering (EPS) and electronic stability program (ESP) system’s sensor. During normal situations, steering control based on EPS system was involved to avoid lane departure. However, when the vehicle reached the handling limits, both steering and braking control collaborated together to avoid lane departure based on EPS and ESP systems. Due to the time varying vehicle speed and the uncertainty of tire cornering stiffness, a gain scheduling brake controller was designed based on the energy-to-peak performance indicator, and an upper monitor was designed for activation the braking controller to ensure comfortable ride. Because the relationship between the lane departure degree with a lateral offset in the single- point preview and the driver torque could not be accurately described, a man-machine cooperative control fuzzy observer for the LDAS was designed. In order to accomplish smooth switching for driving mode to ensure ride comfort, a switching criterion was proposed. The proposed method was evaluated via numerical simulation by CarSim/Simulink. A hardware-in-the-loop test platform was set up, and the effectiveness of the proposed control strategy was compared via the driver-in-the-loop experiment. The obtained results show that the proposed man-machine cooperative control strategy not only can return the vehicle to the normal lane effectively, but also realize smooth switching from man-machine cooperative control to driver control.

     

电动助力转向系统的传感器容错控制技术研究

电动助力转向（EPS）系统的传感器故障将严重危害汽车的可靠性与安全性，研究EPS系统的容错控制技术具有重要的应用价值。在分析传感器故障容错控制概念的基础上，提出了利用调整观测器增益阵参数的方法并确定了传感器重要度的计算公式。通过建立EPS系统动力学模型的状态方程，设计了一种对任意k个传感器失效的分析表。提出的方法能较方便地确定EPS系统的传感器数量配置。