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.     

电动助力转向系统的设计与开发

电动助力转向是一种新型汽车动力转向技术。设计了一种采用P87C591单片机控制的汽车电动助力转向系统．给出了系统助力特性曲线,提出了一种简单的回正控制策略、采用模拟PID对电机输出电流进行闭环控制,利用PWM技术控制电机端电压大小达到调节电机电流的目的。试验表明该系统助力跟随性好、响应快、精度高,具有良好的电动助力转向性能,已通过了装车试验。     

电液耦合转向系统建模与控制方法研究

电液耦合转向(EHCS)系统是同时具备电动助力和液压助力的新型转向系统,是提高商用车转向性能的一种方案.目前该系统工程化缺乏理论研究,为满足转向系统转向路感、转向轻便性、操纵稳定性及主动回正等性能要求,提出基于助力特性曲线设计,结合模糊PID控制的双层控制策略.完成控制器设计以后,在分析系统各部分数学模型基础上,构建了Simulink/Trucksim联合仿真模型并对结果进行仿真.结果 表明:模糊PID控制下不同车速的电机实际电流跟踪性能满足要求,设计的助力特性使EHCS相较于传统转向系统具有更好的转向性能,验证了控制策略的有效性.     

汽车电助力转向系统仿真与控制策略研究

为了帮助驾驶员轻松完成转向操作及提高转向路感,构建了转向轴式电助力转向（Column-Electric Power Steering,C-EPS）系统的动力学模型,同时构建了二自由度汽车动力学模型以及轮胎阻力模型;设计了应用模糊PID控制算法的助力控制策略、应用PID控制算法的回正控制策略和应用四象限控制算法的阻尼控制策略。通过Matlab/Simulink软件对3种控制模式进行了仿真与分析研究。研究结果表明：提出的3种控制模式可以保证驾驶员能够得到更多的路感信息,转向盘转角及齿条位移迅速地达到稳态,避免了汽车高速行驶转向时转向盘过轻,保证了驾驶安全性。     

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.     

基于OSEK/VDX的电动助力系统设计

详细分析电动助力转向系统（EPS）的原理及其工作流程,采用PIC18F458单片机作为控制器,通过其增强型的PWM脉宽调制模块ECCP控制助力电机,实现EPS系统的助力控制、回正控制、阻尼控制等方式。应用软件采用OSEK OS嵌入式操作系统为平台,将EPS系统进行多任务划分,通过优先级调度达到系统协调运行的目的。     

汽车转向系“软”控制

汽车电动助力转向是将电子技术和电机控制技术应用于汽车转向系统。本系统利用ECU控制电机实现了汽车电动助力转向系统的“软”连接，并开发出汽车电动助力转向系统的软硬件。应用80C196KC芯片作为处理芯片，采用增量型PID算法控制转向系统的执行器电机，进行了初步试验效果良好。     

汽车电子助力转向的模糊PD控制器设计

本文针对汽车助力转向环境的非线性、参数时变性和模型不确定性的情况，考虑PD控制器不能在线进行参数自整定的问题，基于模糊控制技术，提出了一种模糊自整定PD参数的汽车电子助力转向系统的控制方法与控制策略。该方法采用DSP为核心，利用模糊控制规则在线调整PD控制器的参数。运用MATLAB进行仿真的结果表明模糊PD控制器既具有PD控制器高精度的优点，又具有模糊控制器适应性强的特点,能保证有更小的超调、鲁棒性强、更短的调整时间及更好的动、静态特性，在汽车电子助力转向领域具有较高的推广应用价值。     

重型车辆流量控制式ECHPS系统建模与仿真

关于车辆转向液压系统优化控制问题,针对重型商用车辆传统的具有固定助力特性的HPS系统存在的高速时转向操纵安全性差的问题,提出一种旁通流量控制式电控液压助力转向(ECHPS)系统,建立了ECHPS的机械和液压子系统模型及整车二自由度动力学模型。分析了转向系统可变助力特性的设计要求,建立了ECHPS助力特性MATLAB/Simulink仿真模型,通过仿真计算得到了ECHPS在不同车速下的转向助力特性曲线。仿真结果表明,所设计的ECHPS可变助力特性同时满足了低速时的转向轻便性要求和高速时的良好转向"路感"和操纵稳定性,并得到旁通流量与车速的关系曲线为设计ECHPS旁通流量阀开度的控制策略提供了基本依据。     

汽车驾驶模拟器转向盘回正系统设计

在汽车驾驶模拟器的研发中,对于转向盘回正系统的模拟,可以增强驾驶员操作时的触感,使交通安全实验数据更加可靠.从转向盘回正力矩数学模型研究出发,采用直流力矩电机作为模拟系统中回正力矩的生成部件,设计了整个转向盘回正模拟系统的组成,提出了相应的控制策略.     

车辆主动转向系统的鲁棒控制器设计研究

本文将H2/H∞鲁棒控制理论应用于电动助力转向系统的控制策略研究,在建立前轮转向理想跟踪模型基础上,提出一种基于H2/H∞模型跟踪技术的主动转向控制方法,并对设计的控制器进行仿真分析与对比.通过仿真分析,从理论上验证基于H2/H∞跟踪控制理论的转向控制器可以适用于汽车的EPS转向系统,能很好地跟随理想车辆转向模型,有利于提高车辆的主动安全和稳定性.     

Controller design for electric power steering system using T-S fuzzy model approach

Pressure ripples in electric power steering （EPS） systems can be caused by the phase lag between the driver s steering torque and steer angle, the nonlinear frictions, and the disturbances from road and sensor noise especially during high-frequency maneuvers. This paper investigates the use of the robust fuzzy control method for actively reducing pressure ripples for EPS systems. Remarkable progress on steering maneuverability is achieved. The EPS dynamics is described with an eight-order nonlinear state-space model and approximated by a Takagi-Sugeno （T-S） fuzzy model with time-varying delays and external disturbances. A stabilization approach is then presented for nonlinear time-delay systems through fuzzy state feedback controller in parallel distributed compensation （PDC） structure. The closed-loop stability conditions of EPS system with the fuzzy controller are parameterized in terms of the linear matrix inequality （LMI） problem. Simulations and experiments using the proposed robust fuzzy controller and traditional PID controller have been carried out for EPS systems. Both the simulation and experiment results show that the proposed fuzzy controller can reduce the torque ripples and allow us to have a good steering feeling and stable driving.     

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。     

基于遗传算法的电动助力转向系统鲁棒H∞控制

针对电动助力转向系统(EPS)中存在的模型不确定性和路面干扰问题, 提出了基于遗传算法的鲁棒H∞控制方法. 构建了EPS系统数学模型, 以驾驶员获得较小的干扰波动和卓越的鲁棒性为控制目标, 运用鲁棒H∞方法极小化干扰问题, 将系统设计中加权函数的选取表示成多目标问题, 用遗传算法对其优化求解, 得到鲁棒控制器. 分析了受到路面干扰时, 方向盘把持转矩的响应情况. 仿真结果表明, 遗传优化后的EPS鲁棒控制器有效地增强了系统的鲁棒稳定性, 提高了系统的抗干扰能力, 使驾驶员获得满意的路感, 提高了行驶安全性.     

基于混合灵敏度算法的电动转向控制系统研究*

建立电动助力转向系统的动力学模型并设计出EPS控制框图。根据该系统特性,选择基于H∞混合灵敏度的控制方法。在对S/T奇异值曲线的深入观察和研究的基础上,提出一种根据系统频域关键参数先构造闭环函数然后反推出系统控制器的方法。EPS系统频谱分析及路面干扰仿真结果表明,该方法设计的控制器简单有效,具有很好的鲁棒性能和鲁棒稳定性。     

电动助力转向系统多领域鲁棒控制模型的降阶方法

随着人们对汽车操纵舒适性、安全性和节能等方面要求的提高,鲁棒控制算法越来越广泛的应用于电动助力转向（EPS）控制系统中．针对高阶鲁棒控制器实时性差、成本高等问题,提出最优平方积分误差（ISE）模型降阶方法．应用该方法对EPS系统鲁棒控制器进行降阶,并与最优Hankel范数降阶法进行比较．仿真结果表明,最优ISE降阶方法具有更好的降阶效果,降阶系统具有很好的鲁棒性．     

汽车电动助力转向系统控制器设计

电动助力转向系统(EPS)可根据路况及车况调整控制电机的助力状态,降低能源消耗,提高转向特性及行驶安全性;介绍了电动助力转向系统的结构和工作原理,开发了以PHILIPS公司8位单片机P87LPC768为核心的电动助力转向控制器;介绍了控制器电源部分、数据采集及处理部分、单片机及外围电路部分、电机驱动部分及故障诊断和输出部分的设计方法;并提出一些提高系统抗干扰能力的硬件措施;实验证明系统助力性能良好,控制器可以满足助力转向系统的要求。     

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。     

Control strategy of a novel electric power steering system integrated with active front steering function

A novel electric power steering system(EPS) integrated with active front steering(AFS) is developed.It has functions of both AFS system and EPS system with two actuator units:the AFS actuator unit and the EPS actuator unit.The AFS actuator unit controls the displacement transfer behavior of the steering system,and improves the handling stability under adverse road conditions by varying the steering ratio directly related to the speed and road conditions.The EPS actuator unit controls the force transfer beha...     

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。