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。     

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。     

多种驾驶模式的电动助力转向力矩控制策略研究

介绍了多种驾驶模式电动助力转向系统的原理和控制策略,并对其控制策略进行了理论分析,确定控制系统控制的目标是获得理想的转向盘力矩。依据驾驶员驾驶习惯或者生理特征选择驾驶模式,在研究电动助力转向系统数学模型的基础上,建立了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型,并对其仿真结果进行了分析。     

调节方向盘转速的电动助力转向系统回正控制

针对已有电动助力转向(EPS)系统高速回正超调,低速回正不足的问题,提出了基于控制方向盘转速的回正控制策略。建立了齿条式电动助力转向系统动力学模型;阐述了回正特性曲线的获取方法;通过Adams/Simulink对控制策略进行了仿真试验。在控制策略方面跳出了以往的基于方向盘转角的模糊PID控制的局限,仿真分析表明基于方向盘转速控制的回正控制策略实现了理想的回正效果,较已有的回正控制不存在回正不足或超调现象,且回正过程无方向盘震荡现象,达到了迅速、准确的回正效果。     

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。     

四轮驱动汽车电动助力转向控制研究

为了研究四轮驱动汽车的电动助力转向控制,建立电动助力转向系统动力学模型,提出基于模糊PID控制的电动助力转向控制策略。借助离线仿真的技术,对控制策略的有效性加以论证,得出四轮驱动汽车电动助力转向控制的最佳系统功能提升方案。     

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。     

混合动力客车电动助力转向系统设计与仿真研究

开发了适合混合动力大客车的电动助力转向系统,进行了系统助力特性的匹配设计。在分析该系统各组成部分数学模型的基础上,建立了基于MATLAB/Simulink软件的客车电动助力转向系统的仿真模型。采用PID控制和脉宽调制(PWM)直流斩波技术对助力电动机的助力电流进行闭环跟踪控制。仿真结果表明,所建模型及采用的控制方法有效,助力电流跟踪效果良好,助力转向响应快,满足助力特性及系统对路感的要求,设计的助力特性有效。     

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。