試析汽車電動助力轉(zhuǎn)向系的模糊控制

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1、廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文汽車電動助力轉(zhuǎn)向系的模糊控制姓名:石磊申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程指導(dǎo)教師:黃大明20090630汽車電動助力轉(zhuǎn)向系的模糊控制摘要電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是駕駛員轉(zhuǎn)向時的助力裝置,和傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比,它具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等特點。對EPS研究的主要任務(wù)是提出EPS的控制策略,并與已有的控制策略進(jìn)行比較分析,用提出的方法進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā);其目的是通過仿真分析與試驗研究,驗證其對于汽車的操縱穩(wěn)定性是否有進(jìn)一步的提高。在控制策略方面,對汽車轉(zhuǎn)向模型和EPS受力進(jìn)行了分析,建立了EPS數(shù)學(xué)模型與PD控制方法;通過對EPS助力特性的

2、分析,研究了EPS的模糊控制方法,針對PD控制與模糊控制存在的問題提出了EPS的混合模糊PD控制方法,并運用MATLAB進(jìn)行仿真分析;在系統(tǒng)開發(fā)方面,設(shè)計了基于STC89C52單片機(jī)的控制系統(tǒng),其原理是:以扭矩信號與汽車速度信號為依據(jù),通過相應(yīng)的控制規(guī)則控制電動機(jī)目標(biāo)電流。通過仿真結(jié)果表明,與PD控制相比混合模糊PD控制無論是從系統(tǒng)穩(wěn)定時間還是超調(diào)量來說都明顯減小,抗干擾性明顯提高,這說明采用混合模糊PD控制協(xié)調(diào)了汽車的操縱輕便性和“路感"的矛盾;在試驗分析中,一定速度下助力電流與轉(zhuǎn)向力矩有較好的跟隨性,不同速度,輸入相同的力矩,助力電流隨著車速的增加而

3、減小,這進(jìn)一步說明混合模糊PD控制較好的解決了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)“輕”與“靈"的矛盾,改善了汽車的操縱穩(wěn)定性。當(dāng)然,對于EPS來說其控制方法僅僅是其改善性能的一個方面,傳感器、電動機(jī)等各部件對EPS的總體性能也有很大影響,只有各方面的性能不斷提高才可能進(jìn)一步擴(kuò)展EPS的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:EPSPD控制混合模糊PD控制助力特性ⅡFUZZYCONTRoLOFAUToMoBILEELECTRICPOWERSTEEIUNGABSTRACTElectricpowersteering(EPS)systemispowerdevicewhenthedrivertumde.Comp

4、arewiththetraditionalhydraulicpowersteering,ithasthecharacteristicofeconomic,andenvironmental.ThemostlymissionofresearchEPSisadvancecontrolstrategyandcomparewithcontrolstrategyhasbeen,usethismannerfinishthesystemexploitation;theaimisthroughthesimulationanalysisandtestresearchtova

5、lidatethismannerwhetherornotCanimprovevehiclehandlingandstability.Onthecontrolstrategyside,analysissteeringmodelofautomobileandthestressofEPS,establishedthemathsmodelandPDcontrolmethodofEPS;throughanalysetheaidforcecharacteristicofEPS,researchthefuzzycontrolmethodofEPS,fortheexis

6、tentproblemofPDandfuzzycontroladvancethePD—fuzzyhybridcontrolmethod,anduseMATLABsoftwarefinishsimulationanalysis;onthesystemdevelopmentside,designedcontrolsystembaseonSTC89C52singlechipmicyoco,theelementsis:accordingtotorqueandspeedsignalandcorrespondingcontrolrulecontroltheaimcu

7、rrentofelectromotor.Simulationresultsindicate,comparewithPDcontrolPD—fuzzyhybridcontrolnomatterfromsystemstabletimeorovershootamountisdistinctnessminish,anti-jammingcharacteralsoimprove,itilluminatethatusePD—fuzzyhybridcontrolCancoordinatethecontradictionofvehiclehandlingandporta

8、bilityand‘steeringfeeling’;intheanalyset

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