汽车电动助力转向系统的动力学分析与控制策略研究

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汽车电动助力转向(EPs)系统,作为一种新型的汽车动力转向系统,能够提高主动安全性,节约燃料,有利于环保,是一项紧扣现代汽车发展主题“安全、节能、环保”的高新技术。越来越受到国内外汽车公司和设计人员的重视。与此同时,随着计算机技术的发展,各种系统仿真软件的仿真精度和仿真性能越来越好,这也为电动助力转向系统的研究提供了有利条件。本文首先对电动助力转向系统的研究目的和意义进行了阐述,接着对电动助力转向系统的主要结构、工作原理和类型进行了介绍,同时对电动助力转向系统的国内外现状进行了研究。然后对多体系统动力学理论进行了介绍,着重介绍了机械系统动力学分析软件ADAMs,并利用ADAMs/car建立了整车动力学模型。参照操纵稳定性试验标准,建立了蛇行试验和转向轻便性试验,通过仿真试验验证了模型的正确性。接着对电动助力转向系统的助力特性进行了研究分析,确定了一组车速感应直线型助力特性曲线,并在MATLAB/simulink中搭建了助力特性的控制模型。建立了电动助力转向系统动力学模型和电机的控制模型,为接下来的联合仿真做好准备。最后对联合仿真的方法和步骤进行了介绍,同时对控制策略进行了研究,建立了PID控制系统,搭建起了ADAMs/Car与MATLAB/simulillk的联合仿真。用仿真试验验证了建模的准确性和联合仿真的可行性,为后续的仿真试验打下基础。
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