隨著社會的進步、汽車技術(shù)的發(fā)展、道路交通的改善,人們對汽車操縱穩(wěn)定性、舒適性和安全性有了更高的要求。汽車轉(zhuǎn)向性能是汽車行駛過程中最為主要的性能之一,而電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種新型的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),與傳統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比,具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、主動安全性高、節(jié)能環(huán)保、安裝及維修方便等優(yōu)點。論文首先論述了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點、發(fā)展?fàn)顩r、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及工作原理,同時對助力電機部分進行了動力學(xué)分析。其次,采用STM32F103ZET6單片機對助力電機進行驅(qū)動,采用BTS7960芯片提高單片機的驅(qū)動能力,編寫程序進行轉(zhuǎn)角信號的采集。在單片機驅(qū)動電機、提高驅(qū)動能力的基礎(chǔ)上,能夠?qū)崟r根據(jù)汽車的狀態(tài)提供助力。設(shè)計了EPS系統(tǒng)的助力特性曲線,借用模糊控制策略,建立模糊控制規(guī)則,反模糊化確定轉(zhuǎn)向時車速、轉(zhuǎn)矩和助力目標(biāo)電流三者之間的關(guān)系。建立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的微分方程,在MATLAB/Simulink中建立EPS系統(tǒng)模型,仿真分析在車速和轉(zhuǎn)角不同情況下的方向盤轉(zhuǎn)角、操縱力矩、側(cè)向加速度關(guān)系曲線,根據(jù)分析結(jié)果圖可以看出EPS系統(tǒng)的操縱穩(wěn)定性得到了提高。通過分析助力轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系,表明本文確定的助力特性曲線和控制系... 

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展歷程
        1.2.1 機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
        1.2.2 液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
        1.2.3 電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
        1.2.4 智能電液混合助力轉(zhuǎn)向
        1.2.5 電動助力轉(zhuǎn)向
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要內(nèi)容
2 EPS系統(tǒng)動力學(xué)分析與電機驅(qū)動設(shè)計
    2.1 EPS系統(tǒng)的工作原理
    2.2 EPS系統(tǒng)動力學(xué)分析
        2.2.1 轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱
        2.2.2 轉(zhuǎn)矩傳感器
        2.2.3 齒輪齒條
        2.2.4 助力電機
    2.3 助力電機控制設(shè)計
        2.3.1 EPS系統(tǒng)控制器硬件框圖介紹
        2.3.2 助力電機的控制設(shè)計
        2.3.3 助力電機的驅(qū)動設(shè)計
    2.4 轉(zhuǎn)角信號采集
    2.5 本章小結(jié)
3 EPS系統(tǒng)控制策略研究及仿真分析
    3.1 EPS控制模式選擇
    3.2 EPS系統(tǒng)助力特性理論分析
        3.2.1 助力特性分析
        3.2.2 助力特性曲線類型
    3.3 EPS系統(tǒng)模糊控制策略仿真分析
        3.3.1 模糊控制器的設(shè)計
        3.3.2 助力電流模糊控制規(guī)則的建立
        3.3.3 助力電流模糊控制器仿真分析
    3.4 仿真實驗
        3.4.1 側(cè)向速度模型的建立
        3.4.2 橫擺角速度模型的建立
        3.4.3 整車與EPS系統(tǒng)Simulink模型
    3.5 仿真結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
4 EPS系統(tǒng)齒輪轉(zhuǎn)向助力仿真
    4.1 車輛七自由度動力學(xué)模型
    4.2 輪胎模型
        4.2.1 Magic Formula輪胎模型
        4.2.2 Dugoff輪胎模型
    4.3 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型化
        4.3.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學(xué)方程的建立
        4.3.2 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真模型的建立
    4.4 EPS系統(tǒng)控制器的設(shè)計
        4.4.1 去除摩擦力
        4.4.2 控制器調(diào)節(jié)
        4.4.3 實驗設(shè)計
    4.5 仿真實驗結(jié)果
    4.6 本章小節(jié)
5 EPS系統(tǒng)硬件在環(huán)試驗研究
    5.1 硬件在環(huán)軟件概述
    5.2 硬件在環(huán)方案
        5.2.1 硬件在環(huán)概述
        5.2.2 硬件選取
        5.2.3 硬件在環(huán)原理
    5.3 LabVIEW RT與 CarSim聯(lián)合仿真
        5.3.1 整車模型的設(shè)置
        5.3.2 聯(lián)合仿真程序
        5.3.3 EPS控制器激活程序
        5.3.4 期望轉(zhuǎn)角程序
        5.3.5 轉(zhuǎn)矩信號采集
    5.4 硬件在環(huán)試驗
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]電動汽車驅(qū)動防滑控制策略的研究[J]. 張俊娜.  機械工程與自動化. 2017(05)
[2]基于預(yù)瞄的智能車輛路徑跟蹤控制研究[J]. 倪蘭青,林棻,王凱正.  重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2017(03)
[3]基于CarSim和Simulink的EPS系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析[J]. 張玉潔.  汽車維修. 2015(07)
[4]高速車輛側(cè)風(fēng)操穩(wěn)性試驗建模與仿真研究[J]. 葉飛,丁力.  湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2013(02)
[5]電動助力轉(zhuǎn)向裝置性能試驗臺設(shè)計[J]. 申紅明,馮軍,楊永杰.  南通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(01)
[6]基于MATLAB/Simulink的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制算法仿真研究[J]. 何字滿,顧夢妍.  傳動技術(shù). 2011(04)
[7]基于轉(zhuǎn)向輕便性及回正性能設(shè)計的EPS應(yīng)用[J]. 趙林峰,陳無畏,秦明輝,秦?zé)樔A.  機械工程學(xué)報. 2009(06)
[8]新電動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的模型開發(fā)和控制方法[J]. Jeonghoon Song,Kwangsuck Boo,Heung Seobkim,Jongil Lee,Sunyoung Hong,劉青.  傳動技術(shù). 2006(04)
[9]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略的研究[J]. 吳鋒,楊志家,姚棟偉,王耘,胡樹根.  汽車工程. 2006(07)
[10]并聯(lián)式混合動力電動汽車動力總成控制器硬件在環(huán)仿真[J]. 李國岫,張欣,宋建鋒.  中國公路學(xué)報. 2006(01)

博士論文
[1]智能車輛中的幾個關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周勇.上海交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模與仿真分析[D]. 程述亮.重慶大學(xué) 2016
[2]基于CarSim的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真與硬件在環(huán)驗證[D]. 張玉潔.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[3]無轉(zhuǎn)矩傳感器式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制與聯(lián)合仿真[D]. 周花.重慶郵電大學(xué) 2014
[4]汽車線控轉(zhuǎn)向主動轉(zhuǎn)向控制策略與路感模擬研究[D]. 陳小兵.武漢科技大學(xué) 2013
[5]基于MATLAB/Simulink的EPS系統(tǒng)建模仿真研究[D]. 唐子淇.西華大學(xué) 2013
[6]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 侯凱元.河北聯(lián)合大學(xué) 2013
[7]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模仿真及電控單元的研究[D]. 趙斌.湖南大學(xué) 2012
[8]遠動通道監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 趙波.華北電力大學(xué) 2012
[9]汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究及設(shè)計[D]. 張春虎.長安大學(xué) 2011
[10]電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制研究[D]. 楊樹松.河南科技大學(xué) 2011



本文編號：3694627