汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特性及其優(yōu)化研究

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1、重慶交通學(xué)院碩士學(xué)位論文汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特性及其優(yōu)化研究姓名：劉曉申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：載運工具運用工程指導(dǎo)教師：李偉;丁良旭20050425重慶交通學(xué)院碩十研究生學(xué)位論文摘要電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種新型的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，它取消了液壓泵，采用電動機直接提供助力，助力的大小由電控單元控制，轉(zhuǎn)向時電動機才工作，不轉(zhuǎn)向時電動機不工作，是一種“按需型”的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。它能夠提高汽車的主動安全性，節(jié)約燃料，有利于環(huán)保，容易實現(xiàn)產(chǎn)品的模塊化，是一項緊扣當(dāng)今汽車發(fā)展主題，符合未來汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展趨勢的高新技術(shù)。研究汽車電動助力轉(zhuǎn)向

2、系統(tǒng)具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文采用降階建模思想，以轉(zhuǎn)向柱助力式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為對象，建立了系統(tǒng)的運動微分方程。本文對以轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角為輸入、轉(zhuǎn)向柱轉(zhuǎn)角為輸出的助力系統(tǒng)傳遞函數(shù)進行了研究。在確定電動機的助力扭矩時，提出根據(jù)扭矩傳感器檢測到的轉(zhuǎn)向盤操縱力。采用比例加微分的控制方法確定電動機電樞電壓。本文分別從時域響應(yīng)和頻率響應(yīng)兩個方面對助力系統(tǒng)特性進行了仿真分析，發(fā)現(xiàn)：采用比例加微分的控制方法，增大比例系數(shù)可以提高電動機的助力扭矩，但助力系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)特性惡化；微分系數(shù)的變化對電動機的助力扭矩沒有影響，但增大微分系數(shù)可以改善系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)特性

3、和隨從特性。本文建立了ITAE型目標(biāo)函數(shù)，以淞TLAB為工具，運用單純形算法對助力系統(tǒng)的控制參數(shù)進行優(yōu)化，優(yōu)化后助力系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)得到明顯改善。該方法簡單可靠，行之有效。關(guān)鍵詞：研究汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特性優(yōu)化重慶交通學(xué)院碩_}=研究生學(xué)位論文AbstractllTheEPS(ElectricPowerSteering)systemisanewtypeofAutomobilePowerSteeringsystem．ComparedwithHPS(HydraulicPowerSteering)system，thissystemwhoseassis

4、ttorqueisprovideddirectlybythemotorisdevoidofhydraulicpressurepump．TheassisttorqueiscontrolledbyECU．Asthecarstuming，electromotorbeginsworking；otherwise，itstopsworking．SotheEPSsystemisatypeofsteeringsystemworkingaccordingtotheturningneed．Itcanimprovevehicleactivesafety·saveen

5、ergy，benefittheenvironment，andiseasytobemodularized．Soitisalsoanewhigh—technologywhichcloselyfollowsmodemautomobiledevelopmenttopicandaccordswiththedevelopingtrendofthefutureautomobilesteeringsystem．Therefore，thestudyontheEPSsystemhasimportanttheoreticalmeaningandpracticalva

6、lue．Thisarticle，accordingtoreduced·ordermodelingtheory，establishesdynamicaldifferentialequationsofthesystem，consideringthesteeringshafttypeofEPSsystemasobject．Thisarticlestudiestransferfunction，whoseinputissteeringwheelangleandoutputissteeringshaftangle．Whendeterminingtheass

7、isttorqueoftheEPSsystem，thepaperdeterminestheelectromotorarmaturevoltagebyadoptingproportion-differentialcontrolmethod，accordingtocontrollingforceofsteeringwheel，whichdetectedbytorquetransducer．Theassisttorquecharacteristicsareanalyzedinthisarticlebasedontwoaspects，timerespo

8、nseandfrequencyresponse．AndconclusionsCanbedrawnthatbyusingproportion—diffe