本文關(guān)鍵詞：線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)前輪轉(zhuǎn)角與路感模擬研究

  更多相關(guān)文章： 線控轉(zhuǎn)向 建模 理想傳動比 前輪轉(zhuǎn)角 路感

【摘要】：線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SBW Steering-by-wire)作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最高形式,將轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器之間用電子控制技術(shù)連接起來,擺脫了機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)束縛,在保證系統(tǒng)角傳遞特性的同時也能夠很好的顧及到系統(tǒng)的力傳遞特性,使得轉(zhuǎn)向過程變得更人性化,具有很大的發(fā)展?jié)摿�。本文在對國�?nèi)外線控轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,以及研究方法總結(jié)的基礎(chǔ)上做了以下幾方面的研究:首先,搭建了SBW系統(tǒng)模型。針對SBW系統(tǒng)的特點,基于降階建模的思路將系統(tǒng)分為方向盤總成、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電機(jī)三部分,利用Simulink搭建SBW系統(tǒng)各部分的Simulink仿真模型,采用雙閉環(huán)的方法對執(zhí)行電機(jī)和路感電機(jī)進(jìn)行控制,并確定了電機(jī)的PID控制參數(shù);同時使用汽車專用動力學(xué)仿真軟件CarSim搭建整車仿真模型,并利用其擴(kuò)展接口實現(xiàn)Carsim/Simulink聯(lián)合仿真。然后通過雙移線工況對所搭建的SBW模型進(jìn)行了驗證,最終得到的結(jié)果顯示該模型能夠替代機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向,為后續(xù)SBW系統(tǒng)控制策略的研究奠定了基礎(chǔ)。其次,研究了線控轉(zhuǎn)向前輪轉(zhuǎn)角控制策略。在Carsim軟件中進(jìn)行了不同車速和方向盤轉(zhuǎn)角下的階躍仿真試驗,對機(jī)械轉(zhuǎn)向的靈敏度特性進(jìn)行了分析研究;而后在此基礎(chǔ)上引入了理想傳動比的概念,提出了兩種理想傳動比獲取方案并對得到的結(jié)果進(jìn)行了對比分析,最終確定了理想傳動比;根據(jù)理想傳動比初步確定前輪轉(zhuǎn)角值,然后以線性二自由度模型作為參考,基于橫擺角速度和側(cè)向加速度提出了前輪轉(zhuǎn)角反饋PID補(bǔ)償控制方法,得到理想的前輪轉(zhuǎn)角;最終利用雙移線和蛇行工況對該控制方法進(jìn)行了驗證,結(jié)果表明此控制策略能夠達(dá)到預(yù)期的效果。最后,研究了線控轉(zhuǎn)向路感模擬控制策略。在介紹了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)路感的概念之后,分析了路感的產(chǎn)生機(jī)理、影響因素以及路感要求;針對機(jī)械轉(zhuǎn)向車輛進(jìn)行不同車速下的正弦方向盤角輸入試驗,根據(jù)仿真結(jié)果分析了機(jī)械轉(zhuǎn)向車輛的轉(zhuǎn)向力特性;在此基礎(chǔ)上采用了,轉(zhuǎn)向器小齒輪阻力矩為主,車速、方向盤轉(zhuǎn)角、側(cè)向加速度綜合控制的路感規(guī)劃方案,設(shè)計了路感規(guī)劃函數(shù),并確定了各參數(shù)值;對高、中、低車速以及方向盤極限轉(zhuǎn)角情況下的路感模擬進(jìn)行了仿真試驗,結(jié)果表明了控制策略能達(dá)到預(yù)期效果。
【關(guān)鍵詞】：線控轉(zhuǎn)向 建模 理想傳動比 前輪轉(zhuǎn)角 路感
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題的研究背景及意義9
• 1.2 汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展9-11
• 1.3 線控轉(zhuǎn)向技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.3.1 國內(nèi)、外研究概況11-14
• 1.3.2 研究方法概述14-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容17-18
• 2 SBW系統(tǒng)建模18-42
• 2.1 整車動力學(xué)模型18-23
• 2.1.1 CarSim軟件介紹18-19
• 2.1.2 基于CarSim的整車動力學(xué)模型19-23
• 2.2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型23-39
• 2.2.1 SBW系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理23
• 2.2.2 方向盤總成建模23-24
• 2.2.3 轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)總成建模24-28
• 2.2.4 無刷直流電機(jī)建模28-38
• 2.2.5 Simulink仿真模型38-39
• 2.3 模型驗證39-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 3 前輪轉(zhuǎn)角控制策略研究42-60
• 3.1 理想傳動比的設(shè)計42-49
• 3.1.1 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向靈敏度43-44
• 3.1.2 理想傳動比概念44
• 3.1.3 理想傳動比的確定方法44-49
• 3.2 前輪轉(zhuǎn)角控制策略研究49-55
• 3.2.1 前輪轉(zhuǎn)角控制變量選取49-50
• 3.2.2 線性二自由度參考模型50-52
• 3.2.3 前輪轉(zhuǎn)角控制策略52-55
• 3.3 仿真試驗驗證55-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 4 線控轉(zhuǎn)向路感模擬研究60-81
• 4.1 路感概述60-67
• 4.1.1 路感產(chǎn)生機(jī)理60-63
• 4.1.2 路感影響因素的分析及對路感的要求63-65
• 4.1.3 機(jī)械路感特性65-67
• 4.2 路感規(guī)劃67-71
• 4.3 路感規(guī)劃中各參數(shù)的確定71-74
• 4.4 路感規(guī)劃仿真驗證74-80
• 4.4.1 低速試驗仿真74-75
• 4.4.2 限位控制驗證仿真75-76
• 4.4.3 中速時路感模擬試驗仿真76-77
• 4.4.4 中心區(qū)域轉(zhuǎn)向試驗仿真77-80
• 4.5 本章小結(jié)80-81
• 5 全文總結(jié)及展望81-82
• 5.1 總結(jié)81
• 5.2 研究展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果86-87
• 致謝87-88

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本文編號：705845