電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向助力特性的仿真分析

《電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向助力特性的仿真分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、摘要.........旦口.....摘要一引言由于汽車保有量的增加和社會(huì)生活汽車化而造成的交通錯(cuò)綜復(fù)雜，對(duì)高J性能動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的需求提到日程上來。目前，繼電子技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、制動(dòng)器和懸架等系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用之后，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)己日漸成熟，有取代液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)，是未來動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展的方向之一。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向采用電動(dòng)機(jī)直接提供助力，助力大小由電控單元控制。它能節(jié)約能量、提高安全性，且有利于環(huán)保，是一項(xiàng)緊扣現(xiàn)代汽車發(fā)展主題的高新技術(shù)，所以一經(jīng)出現(xiàn)就受到高度重視。人們己普遍認(rèn)識(shí)到EPAS的優(yōu)越性，所以現(xiàn)在EPAS的市場(chǎng)增長(zhǎng)很快。在未來十年，EPAS將可能完全替

2、代現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，據(jù)專家預(yù)測(cè)，到2010年，全球產(chǎn)量將達(dá)2500萬套。所以EPAS具有非常廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)外汽車公司對(duì)EPAS的研究已經(jīng)有20多年的歷史，但是以前一直沒有取得大的進(jìn)展，主要原因是EPAS的成本太高。近幾年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，大幅度降低EPAS的成本己成為可能。目前，國(guó)外各大汽車公司已完成批量生產(chǎn)EPAS的技術(shù)儲(chǔ)備，將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向作為產(chǎn)品應(yīng)用到少量車型上。由于多方面的原因，國(guó)內(nèi)在近幾年才開始展開研究，并且可獲得的技術(shù)資料較少，目前處于起步階段。本文依托吉林省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制技術(shù)及其與整車的匹配”，應(yīng)用ADAMS和Mat

3、lab軟件對(duì)助力特性及補(bǔ)償策略進(jìn)行了仿真分析。二.論文主要內(nèi)容口、占//吉林大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第一章，在閱讀了大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向和SPAS的工作原理、結(jié)構(gòu)及助力特性的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述，分析了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。第二章，簡(jiǎn)要敘述了多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)，對(duì)大型多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS進(jìn)行了詳細(xì)介紹，掌握了應(yīng)用ADAMS軟件建立整車系統(tǒng)模型，研究汽車性能的一般過程，并總結(jié)了一些技巧和體會(huì)。第三章，利用接口文件將CAD模型傳遞到ADAMS中，應(yīng)用其整車設(shè)計(jì)軟件包A/CAR建立了包括前、后懸架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輪胎

4、及傳動(dòng)系在內(nèi)的JETTA轎車的整車系統(tǒng)仿真模型，用以進(jìn)行助力特性的仿真研究。為了驗(yàn)證仿真模型的正確性，進(jìn)行了整車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn).采用DCF控制分析的方法進(jìn)行了雙紐線、蛇行等兩種典型工況的整車仿真，并將仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，表明所建整車動(dòng)力學(xué)模型是正確的。第四章，首先對(duì)助力特性進(jìn)行了理論分析，并分別對(duì)路感及路感強(qiáng)度、轉(zhuǎn)向力矩場(chǎng)、助力特性及其基本要求、EPAS助力特性的曲線特征進(jìn)行了討論。探討了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，利用經(jīng)過驗(yàn)證的模型，對(duì)直線型、折線型、曲線型三種助力特性進(jìn)行了仿真研究，分析了這三種助力特性的特征形式與參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)向輕便

5、性與路感的影響，并討論了確定助力特性的一般過程。并以直線型和折線型助力特性為例，根據(jù)駕駛員所要求的轉(zhuǎn)向盤輸入力矩與車速的關(guān)系，運(yùn)用仿真手段，在相應(yīng)的車速下，通過改變助力特性，使不同側(cè)向加速度下的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩與駕駛員的要求一致，初步確定車速感應(yīng)系數(shù)。第五章，將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)與整車模型相結(jié)合，應(yīng)用MATLAB與ADAMS進(jìn)行助力特性助力目標(biāo)電流補(bǔ)償策略的仿真分析。在仿真計(jì)算過程中，機(jī)械系統(tǒng)采用ADAMS解算器，控制系統(tǒng)采用控制軟件解算器，二者之間通過狀態(tài)方程進(jìn)行聯(lián)系，EPAS系統(tǒng)所輸出的助力加載到汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的齒條上，作為整車模型的外部輸入傳遞給整車模型，同時(shí)

6、整車模型輸出轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩，車速、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速和橫擺角速度，傳遞給MATLAB中的控制系統(tǒng)，建立閉合的數(shù)據(jù)交換通道，完成對(duì)裝有EPAS控制系統(tǒng)的整車仿真分析。仿真結(jié)果表明，對(duì)助力特性進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)，采用橫擺角速度反饋補(bǔ)償和阻尼補(bǔ)摘要巴里巴里旦巴巴絕旦巴口里口旦巴旦里巴里組償，可以增加汽車在光滑路面上行駛時(shí)的路感反饋，衰減汽車在顛簸路面上行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向盤的振動(dòng)，進(jìn)一步提高汽車的行駛穩(wěn)定性。第六章，總結(jié)本文的內(nèi)容和結(jié)論，并針對(duì)以后的研究工作提出了幾點(diǎn)建議。三.本文的研究意義本文的研究意義在于:第一，運(yùn)用ADAMS軟件建立了用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向助力特性仿真分析的整車多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)

7、模型，掌握了模型建立及整車仿真分析的一般過程，這為以后的研究人員總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)，為日后的研究工作莫定了理論基礎(chǔ);第二，助力特性是否合理決定著EPAS的助力性能。本文系統(tǒng)分析了助力特性特性的特征形式與參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)向輕便性和路感的影響。并分析了確定助力特性的一般過程。解決了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)研發(fā)過程中一關(guān)鍵技術(shù)問題。并為研究轉(zhuǎn)向輕便性與路感提供了新的方法，有效的縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，大大節(jié)約了試驗(yàn)經(jīng)費(fèi);第三，對(duì)MATLAB與A/CONTROL禍合仿真進(jìn)行了探討研究，為后續(xù)工作積累了經(jīng)驗(yàn)。為通過調(diào)節(jié)助力特性改普汽車性能方面提供了一套可行的研究方案?！娟P(guān)鍵詞】電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向ADA

8、MS數(shù)字模型助力特性仿真ABSTRAC