基于整车动力学模型的EPS预测控制策略仿真研究

为了提高车辆的转向性能,基于整车动力学模型,研究电动助力转向系统(EPS)控制策略;针对PID控制参数固定不变,无法实时控制EPS动态响应的问题,提出了一种滚动优化的预测控制策略,并运用CarSim整车模型与Matlab软件相结合,实现了EPS控制仿真;通过对比仿真结果中横摆角速度和质心侧偏角等转向性能参数表明:用预测控制算法对EPS实施控制,比传统控制方法更精确,可有效提高车辆的转向性能和操纵稳定性,使EPS操控更加精准和轻捷。     

基于Q-学习算法的SAS与EPS协调控制仿真研究

为提高汽车的行驶平顺性和转向稳定性,用Matlab/simulink平台建立了SAS(半主动悬架)与EPS(电动助力转向)的集成模型,并与Carsim整车动力学模型结合,建立联合仿真模型;在此基础上,提出了一种基于Q一学习的协调控制方法,在给定转向工况范围情况下,通过Q一学习算法获得的Q值,将其用于控制器设计,实现对SAS与EPS两个子系统进行协调控制;通过比对仿真结果中的车身横摆角速度和车身侧倾角等性能参数表明:采用Q-学习协调控制方法比常规的集成控制方法有效地降低了车身横摆角速度和车身侧倾角,更好地优化两者之间的匹配关系,使汽车行驶的平顺性和转向的稳定性得到了有效的改善,从而提高了整车的安全性能.     

汽车电动转向系统反向助力控制策略仿真

研究汽车转向系统优化控制问题,针对目前常用的正向助力控制策略不能有效控制电动转向进,汽车受侧向力干扰后操纵稳定性差,为提高EPS的抗侧向干扰性能,建立了侧向风作用下的整车转向动力学模型,分析了在侧向风干扰下EPS正向助力控制不足,提出了EPS反向助力控制策略,设计了反向助力特性,在Simulink中建立了EPS反向助力控制模型,进行了侧向风速为60km/h时三种车速工况下的EPS反向助力仿真.结果表明,在较大的侧向风干扰时,可抑制由正向助力引起的转向轮过度偏转,改善了EPS抗侧向干扰性能和整车横向稳定性,为进一步完善EPS控制策略设计提供了技术支持.     

电动助力转向系统控制策略研究

本文介绍了电动助力转向系统的结构和工作原理,建立了该系统的动力学模型,进一步提出了系统的助力控制、回正控制以及动态阻尼控制策略.策略中采用了PI控制和PID控制方法,并讨论了控制器增益的变化对转向特性的影响.通过仿真分析比较,证明采用此控制策略的EPS能减轻汽车的转向操纵力,改善汽车的回正特性.     

基于改进模糊PID控制的EPS系统建模仿真

电动助力转向(EPS)是一种新型的汽车动力转向技术。为了提高系统的响应速度、控制精度、实时性等,分析了EPS系统的工作原理,结合EPS的结构和动力学特性,建立了EPS的数学模型。在模糊PID控制基础上,提出了一种将单纯性法与模糊PID控制相结合的改进模糊PID控制方法,并在MATLAB平台上建立了EPS系统仿真模型。仿真结果表明,方法明显改善了系统的瞬态响应和随从特性,具有良好的转向灵活性和操纵稳定性。     

基于UIO的EPS系统状态反馈最优控制

准确地获知电动助力转向（Electric powering steering,EPS）系统阻力矩是提高行车安全的一个重要因素.针对车辆转向过程中,由不同附着路面上EPS 系统所需辅助力矩与转向路感之间的差别而可能导致的误操纵问题,本文基于2自由度整车动力学的EPS系统模型,结合轮胎特性,以轮胎侧偏角和理想路面附着系数为输入,通过设计非线性观测器估计当前路面的附着系数,以获取EPS系统阻力矩;进而,根据EPS 系统模型,运用未知输入观测器（Unknown input observer,UIO）估算方向盘输入转矩,并基于EPS系统状态反馈以实现对EPS系统的无传感器最优控制.最后,对基于永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）的EPS系统进行仿真实验分析.结果表明: 在以电机q轴电流闭环误差最小为指标函数情形下,本设计的方向盘回正残留角从25°降到0°,能有效抑制系统外界干扰,提高了转向时人-车系统的鲁棒性.     

汽车电动助力转向系统的混杂控制与试验

汽车电动助力转向(EPS)系统以蓄电池为能源,以电动机为动力元件,汽车EPS控制系统的设计是提高EPS系统性能和电动机效率的关键.分析了汽车EPS系统的混杂特性,可分为助力工况、回正工况和阻尼工况.设计了汽车EPS混杂控制系统,助力工况采用由Bang-bang控制和变参数双模糊控制组成的双模态控制器;回正工况采用PID控制器;阻尼控制采用电动机制动转矩控制方式.设计了实车试验系统,进行了转向手感实车试验和回正控制实车试验.汽车EPS系统的混杂控制充分反映了汽车EPS系统的工作状况,优化了EPS系统的功能和控制效果,增强了转向操纵的安全性,提高了EPS电动机的工作效率和节能环保能力.     

4WS整车虚拟样机建模与动力学仿真

为了改善汽车在高速行驶转弯时的操纵稳定性,运用动力学仿真软件ADAMS,在其专业汽车模块ADAMS/CAR下研究了4WS汽车建模及其瞬态和稳态操纵动力学特性。以质心侧偏角和横摆角速度响应为评价指标,在角阶跃输入下高速转弯时,对前后轮转角成比例关系的4WS汽车和FWS汽车分别做了动力学仿真研究。对比分析了两者的质心侧偏角和横摆角速度响应特性,从分析结果得出,后轮主动参与转向,总体上有助于改善汽车在高速行驶转弯时的动力学响应特性,但是不同的因素也会对操纵稳定性产生不利的影响。     

电动助力转向系统控制策略及其仿真研究

针对EPS电动助力转向系统低速时转向轻便性不够和高速时转向路感不强的特点,提出了一种结合相位超前补偿、惯性补偿电流和阻尼补偿电流等的复合控制策略.通过深入研究电动助力转向系统(EPS)的结构、工作原理及性能要求,建立了转矩传感器、输入转向轴、电机及输出轴的动力学模型,设计了助力系统复合控制策略,并将所设计的复合控制器在EPS台架系统中进行了多组仿真和试验.通过对试验数据和曲线进行详细分析,结果表明:提出的控制策略能够较好的实现EPS系统操纵性能要求,提高了系统的助力跟踪精度,满足了低速时转向轻便性和高速时转向路感强的要求,且全车速范围内操纵稳定性好,具有一定的理论价值和实用价值.     

四轮线控转向系统的转向控制策略研究

为了控制汽车的质心侧偏角,同时保持汽车的转向增益不变,研究了四轮线控转向系统的后轮转向控制策略和前轮转向控制策略.首先建立了四轮转向整车二自由度模型,然后基于稳态质心侧偏角为零得到两种后轮转向控制策略:与前轮转角成比例型和横摆角速度反馈型,前者不改变系统极点,后者改变系统极点.基于转向增益不随车速改变得到二者的前轮转向控制策略.仿真表明,提出的前轮转向控制策略可以保持固定转向增益,降低驾驶员负担;后轮转向控制策略可以实现零质心侧偏角稳态值,控制车辆姿态,改善操纵稳定性.     

考虑高速公路横向坡道转向行驶操纵稳定性的汽车轴距和轮距分析

为分析汽车轴距和轮距设计对操纵稳定性的影响,建立高速公路横向坡道转向行驶的汽车转向动力学模型,并在MATLAB/Simulink软件中建立相应的仿真模型.采用某型汽车设计轴距和轮距进行仿真,得到以不同速度在不同横向坡度道路上转向行驶时的横摆角速度、侧向加速度和质心侧偏角.根据该型汽车的转向特性和侧翻阈值评价其在高速公路...     

三轴转向车辆侧向稳定性控制策略分析

关于汽车转向稳定性能优化问题,根据三轴转向车辆线性二自由度动力学模型,推导了基于质心零侧偏角控制策略的三轴转向车辆各动力学参数与转向中心纵向位移的关系;结合整车侧向稳定性条件,通过分析转向中心纵向位移对整车侧向稳定性和转向灵活性的影响,得出了转向中心纵向位移临界值和前轮过渡角的表示公式;根据整车侧向稳定性条件和适度质心侧偏角条件,提出了质心零侧偏角调度控制策略;利用MATLAB对质心零侧偏角控制策略和质心零侧偏角调度控制策略进行了定量对比分析,结果证明理论分析的一致性.     

基于Carsim轻型货车EPS系统控制策略研究

汽车转向性能的优劣直接决定汽车驾驶的安全性,是影响汽车主动安全的重要因素.为了提高汽车在不同工况转向时的操纵动力学性能,以轻型货车为载体,利用模糊自适应PID控制策略参数自适应调整的优势,制定模糊自适应PID控制策略,在EPS系统基本的助力模式下展开研究,通过结合Carsim和Matlab/simulink建立的整车联...     

基于模糊控制策略的EPS设计与实现

介绍电动助力转向（Electric Power Steering,EPS）系统的工作原理,给出EPS的初步数学模型,参照EPS传统的PID控制方式,分析电动助力转向系统采用模糊控制的可行性,最后给出了基于模糊控制的EPS设计方法及其在工程中的具体实现。实践结果表明,在EPS控制系统中采用模糊控制可以使系统具有较强的鲁棒性,在提高系统的操纵轻便性的同时,能保证驾驶员获得充分的路感,从而获得较为理想的助力特性。     

电动助力转向系统的模糊自适应PID控制

研究实时跟踪助力转向系统,针对汽车电动助力转向系统(EPS)控制的可靠性和稳定性要求,由于正常运行电机转向柱和轴运动均有滞后稳定性差的问题,在对EPS的结构和动力学性能分析的基础上,建立EPS系统仿真模型,提出模糊自适应PID控制策略.模糊自适应PID控制在系统动态过程中能实时改变PID参数,使系统不同的状态对应不同的PID参数,克服了控制参数固定不变无法实时控制EPS系统动态响应特性.仿真结果表明,在EPS中模糊自适应PID控制比常规PID控制具有更好的稳定性和可靠性,完全满足EPS的控制系统快速特性的要求.     

线控转向系统的主动转向控制策略研究

线控转向系统取消了转向盘和转向轮之间的机械连接,可以对前轮进行主动转向控制以增强操纵稳定性和主动安全性.通过使前轮线控转向系统的期望横摆角速度跟踪稳态质心侧偏角为0的四轮转向车辆的横摆角速度,设计线控转向系统的变传动比,主动控制前轮转角.通过时域响应、转向增益、开环总方差等指标对其进行了性能分析.结果表明:采用提出的主动转向控制策略时稳态质心侧偏角大大降低,开环总方差大大降低,从而提高了汽车的操纵稳定性.     

基于免疫模糊PID的EPS控制仿真研究

研究提高汽车电动助力转向系统(EPS)的助力转向性能和轻便性的优化控制问题.传统PID控制参数优化前,需专家知识经验,且响应能力和跟随性能较差,影响EPS控制性能.为了提高EPS助力转向性能和轻便性,提出了采用免疫反馈控制和模糊控制相结合的免疫模糊PID控制EPS转向柱转角的策略.首先,在EPS数学模型的基础上,建立输入为转向盘转角、输出为转向柱转角的EPS系统助力特性模型,并设计了免疫模糊PID控制器.其次,根据稳定性试验的相关标准,选取不同的转向工况,在Matlab中进行EPS控制仿真,并与常规PID控制的EPS进行比较,通过加入干扰验证改进算法的鲁棒性.结果表明改进算法能有效地提高EPS系统的快速响应能力和跟随性能,改善转向系统的助力转向性能.     

智能电动车EPS鲁棒性控制律的建模与仿真

智能电动汽车配备电动助力转向系统(EPS)以提高转向系统的稳定.EPS是非线性系统,为了改进其鲁棒性能,结合EPS的结构和动力学特性,建立了EPS的动力学方程.构建结合整车、轮胎、EPS系统的整体仿真模型,利用李雅普诺夫方法的克拉索夫斯基定理设计EPS控制律,并用李雅普诺夫再设计方法设计具有鲁棒性的EPS控制律.在多领域建模软件Dymola中对智能电动汽车转向系统建模,并进行阶跃仿真,结果表明,李雅普诺夫再设计方法得到的EPS控制律具有较强鲁棒性.     

EPS系统模型的动态仿真研究

转向系统是汽车的重要组成部件，转向系统性能的好坏直接影响汽车的质量，而电动式转向系统(Electric Power Steering system)是当前转向系统发展的主要趋势，它不但具有传统转向系统的优点，还增强了转向灵活性、助力力矩调节灵活性，同时使结构更加紧凑。EPS的系统动态性能好坏是该系统成功与否的主要评价指标，该文正是围绕EPS系统的动态性能阐述了其工作原理，并建立了其动态特性的数学模型和系统仿真模型，基于此在计算机上用Matlab工具实现了EPS系统模型的动态仿真。     

ADAMS／Car在汽车操纵稳定性仿真中的应用

在研究汽车动力学特性中,针对车辆响和操纵稳定性,利用ADAMS/Car软件建立了某轿车的操纵动力学多体仿真模型,考虑前后悬架系统、转向系统、轮胎、衬套和载重等的影响,较为真实地仿真了汽车在方向盘转角阶跃输入条件下的转向情况,为汽车的操纵稳定性分析奠定了基础,并较为详细地分析了汽车在转向盘转角的转向特性。通过对不同车速、不同载荷下的仿真研究,得出汽车在这些不同条件下的响应,研究汽车的转向特性与车速、载荷的关系。为以后汽车的操纵稳定性等此类问题的设计研究提供了参考依据。