基于容错技术的EPS控制系统优化设计

电动助力转向系统(EPS,Electric Power Steering)是集节能、环保、安全为一体的前沿技术,是未来车辆转向系统的发展方向。本文就EPS系统的发展以及工作原理进行简单介绍,着重对于目前EPS系统普遍存在一些问题和不足,进行了仔细的分析,从助力特性曲线优化和容错技术的应用两个方面入手,综合应用各种控制策略,提出了一些优化和改进EPS控制系统的措施,并且进行相关的设计。     

电动助力转向系统对汽车操纵稳定性的影响

采用多体系统动力学(MBD)与计算机辅助控制系统设计(CACSD)相结合的方法,分析电动助力转向(EPS)系统对汽车操纵稳定性的影响.在多体系统动力学(以MSC.ADAMS软件为支撑)基础上建立包括转向系统、前后悬架系统和前后轮胎的整车动力学模型,作为考察EPS系统对整车性能影响的外部环境;在CACSD(以Matlab/Simulink软件为支撑)基础上建立EPS系统控制模型,研究其助力特性和控制策略.经试验验证,联合仿真模型相对误差在6 %以内,准确地反映了整车的实际情况.     

车辆悬架系统与电动助力转向系统的集成控制

在建立悬架和转向系统整车动力学模型的基础上,分析主动悬架系统与电动助力转向系统性能之问的相互关系及协调机理,提出调整双系统控制参数的联合优化方法,对主动悬架系统进行自校正控制,对电动助力转向系统进行PID控制,研究集成系统结构参数和控制参数的耦合问题.仿真结果表明,与不加控制、单系统控制相比,集成控制下车辆转向助力效果增强,反应车辆姿态的质心加速度、横摆角速度、车身侧倾角等都有明显提高,车辆的行驶平顺性和操纵稳定性均得到明显加强,整车性能得到提高.     

基于联合仿真分析的微型轿车EPS控制策略研究

为了提高某微型轿车的转向性能,进行了电动助力转向系统(EPS)控制策略的研究.针对微型轿车,设计了EPS助力控制、回正控制和阻尼控制策略,利用MATLAB/Simulink软件建立了EPS控制系统模型;运用MSC.ADAMS/CAR建立带EPS的微型轿车虚拟样机模型;参照相关国家标准,采用联合仿真分析的方法进行了微型轿车的操纵稳定性仿真试验.仿真结果表明,加入EPS控制的微型轿车转向轻便性和转向回正性能良好,所设计的EPS控制系统提高了汽车的转向性能.     

电动助力转向系统的模糊自调整PD控制

在对汽车电动助力转向系统(EPS)的结构及其动力学性能分析的基础上，构建出系统模型。提出性能较好的模糊自调整PD控制策略，并进行多环境仿真研究。仿真结果表明，基于模糊自调整PD控制策略的EPS比传统PD控制具有更好的助力特性和抗干扰能力。为验证理论分析和仿真计算结果，进行了EPS装置的台架试验。结果证明理论分析和仿真结果是正确的。     

电动助力转向系统及系统模型分析

汽车电动助力转向系统的基本功能是利用电机产生助力力矩帮助转向 与传统的转向系统相比该系统结构简单 ,灵活性大 ,能较好地满足汽车转向性能的要求 ;在操纵舒适性、安全性、节能等方面也充分显示了其优越性 阐述电动助力转向系统的结构和基本工作原理 ,建立了以方向盘转角为输入、转向轴扭矩为输出的线性系统数学模型 ,定量分析了系统参数对转向轻便性、跟踪性的影响 ,并给出了系统控制电路框图     

汽车EPS回正控制与仿真试验研究

为了改善汽车转向轻便性的问题以及解决传统EPS系统所带来的汽车回正性能降低的问题,建立了基于SIMULINK的电动助力转向系统仿真模型,创建了基于系统环和控制环的控制策略,提出了基于转向盘转角和目标操纵转矩的PID控制方法,通过仿真与试验拟合出转向盘转角θh——目标操纵转矩TdMap图.运用MATLAB仿真EPS助力效果与实车试验对比验证设计的控制策略,改善了汽车的助力回正性能,提高了汽车的转向轻便性和行车安全性.     

汽车电动助力转向系统控制策略的研究

在分析电动助力转向系统(EPS)结构和工作原理的基础上,建立了转矩传感器、输入转向轴、输出转向轴及助力电机的数学模型,设计了直线型EPS助力特性曲线。提出了一种带输入信号相位超前补偿的增量式闭环PID控制策略。在MATLAB/Simulink环境下,建立了EPS系统仿真模型,对所设计的控制策略进行仿真。仿真结果表明:所设计的控制策略提高了EPS工作的实时性,可以满足汽车行驶时低速转向的轻便性和高速转向保持较强路感的要求。     

汽车电动助力转向系统的回正性能研究

本文以电动助力转向系统的回正性能为研究内容,通过ADAMS建立了模型汽车的整车的虚拟样机模型,在一定的助力特性条件下,分析并设计了EPS系统的回正控制策略,在MATLAB软件中搭建了回正控制系统,通过ADAMS与MATLAB的联合仿真的EPS助力效果与纯机械转向系统的对比验证了设计的回正控制策略可以很好的改善汽车在行驶过程中的回正性能,获得了较好的助力效果,提高了行车的和安全性。     

EPS系统性能试验研究

设计了电动助力转向系统性能试验台,对进口电动助力转向系统的转矩传感器、电机电流传感器进行标定,并进行台架性能测试。测试结果表明：转矩传感器在零输入时的输出不为零,向右转向时输出增加,向左转向时输出减小;各种车速下的助力特性曲线都有死区存在;相同车速下,电机助力随操舵力几乎呈线性增加;随着车速的增加,电机助力随操舵力变化的斜率近似呈双曲线减小。测试结果对电动助力转向系统有关传感器和控制器元件的选择、设计开发以及控制策略的制定具有一定的参考价值。     

电动助力转向系统稳定性分析

在建立电动助力转向系统数学模型的基础上，对电动助力转向系统的稳定性进行了分析，应用控制理论推导了电动助力转向系统的稳定性判断条件，分析讨论了影响系统稳定性的结构参数等因素，指出了各影响因素的相应解决办法，为电动助力转向系统及控制器的设计与改进提供了有价值的理论依据．研究表明，对于一个设计定型的电动助力转向系统，各机构部件的许多参数很难改变，可以采用改变电子控制单元中助力增益的方法来使系统稳定工作，即在控制器设计中采用较小的助力增益，并通过试验进行了验证．     

基于AMESim的EPS系统的建模与仿真

通过对EPS系统的研究,建立了系统主要模块的数学模型,并基于AMESim软件平台构建了EPS系统的仿真模型.在Matlab Simulink中设计了控制器模型,进行了联合仿真.对电机使用"传统PI 速度负反馈"控制,可以动态改变EPS系统的阻尼,减小车辆行驶过程中转向盘摆振,兼顾转向的轻便性与稳定性.通过计算结果分析,可以明确EPS系统的关键参数对EPS系统动态性能的影响,为EPS的设计与匹配提供依据.     

电动助力转向系统动力学模型及其零点稳定性分析

在任意转向角度的情况下,依据汽车轮胎侧偏特性,建立电动助力转向(EPS)系统动力学模型.应用Lyapnuon稳定性理论分析模型的参数对模型零点稳定性的影响,并结合汽车转向部件的实际特性,给出模型零点稳定性时的充分条件.     

基于操纵稳定性的EPS转向系统鲁棒控制策略研究

针对电动助力转向(EPS)系统存在传感器噪声、路面干扰、参数摄动等不确定性,以及对系统动态特性的要求,设计一种基于操纵稳定性的电流H∞鲁棒控制器。分别建立EPS转向系统及简化的二自由度整车动力学模型,以驾驶员路感良好、汽车操纵稳定性强及EPS系统鲁棒性优越为控制目标,构建系统的状态空间方程和被控对象增广模型,并对EPS控制系统进行仿真。结果表明,所设计H∞鲁棒控制器不仅能够保证满意的路感、良好的操纵稳定性,而且可以有效抑制传感器噪声和路面干扰的影响,从而提高EPS系统的稳定鲁棒性。     

汽车电动助力转向与主动悬架集成控制及其仿真

文章根据汽车系统动力学原理,建立了汽车电动助力转向和主动悬架集成控制的动力学模型。对PD控制的EPS、最优控制下悬架和集成控制的系统进行了仿真计算。计算结果表明,该模型较好地反映了汽车转向时的实际工况,EPS和主动悬架的集成控制的效果优于单独控制,为系统的集成优化打下了基础。     

电动助力转向系统控制技术的研究

从汽车对转向系统性能要求出发,制定电动助力转向系统的相关控制策略,包括助力控制、回正控制及阻尼控制,并通过相关的软、硬件设计实现该控制策略,可对汽车转向过程的各个环节进行控制．为检验所制定控制策略及所设计控制软件的合理性,进行了电动助力转向系统和进口系统装车对比试验,结果表明,自主研发的电动助力转向系统与进口系统性能接近,不仅转向操纵平顺,而且具有良好的助力特性,基本达到装车使用的要求．     

车辆转向工况准确模拟方法研究

 以虚拟轮胎与地面间的相互作用力为思路,构建由电动助力转向系统、转向阻力矩加载装置及测控系统组成的车辆电动助力转向系统(EPS)试验平台,研究车辆转向工况的准确模拟方法。设计双闭环实时控制策略,以提高力矩加载装置伺服电机的力矩输出精度,并从软件、硬件层面设计伺服电机防超程控制策略,以保障试验平台应用过程的安全性。对某乘用车原地转向工况进行EPS 试验平台模拟试验,并对试验平台控制系统的实时性进行硬件在环试验,结果表明,设计开发的控制系统及其控制算法能够满足实时性、准确性要求,实现了车辆转向工况在EPS 试验平台上的准确模拟,可为车辆EPS 控制器的开发、调试提供良好的试验环境。     

汽车电动助力转向控制系统的研究

研究了汽车电动助力转向控制系统的总体结构．介绍了以16位定点DSP为核心的控制器的结构特点;建立了以方向盘转角为输入和转矩信号为输出的控制系统模型;分析了控制策略中的三个关键模块：预估模块、助力控制模块以及回正模块的作用;采用B样条插值的方法设计电机助力曲线,可按照用户的要求设计任意形状的助力曲线,以满足不同车型和不同用户的要求．按照以上要求开发出了汽车电动助力转向控制器,装车试验表明,助力效果明显、手感及平稳性满足设计要求．     

基于西门子SIMOTION D的EPS试验台测控系统设计

为了能够在台架上对汽车管柱式电动助力转向器(EPS)进行测试,设计了一套基于西门子SIMOTION D的EPS试验台测控系统.试验台通过模拟汽车在行驶过程中转向时方向盘的转角以及车轮所受到的转向阻力来测试EPS的性能和参数,能够给开发人员提供相关的试验数据以便对EPS进行优化和改进,同时降低实车试验中EPS产品开发的成本以及周期.主要设计了试验台测控系统的硬件系统和软件系统,并在试验台上进行了测试实验.结果表明,该系统设计方案合理,可靠性高,达到预期目标,运行效果好.     

电动助力转向系统转矩信号补偿分析

基于中型轿车上的齿轮轴式电动助力转向系统,建立了该系统的三自由度动态模型,依据系统的动态结构图,设计了动态补偿器,并进行了实验验证．加入补偿器后,转矩信号的抗扰动能力提高了67%,系统的暂态性能和稳态性能满足了实际使用要求,同时也明显减小了系统的振荡．所设计的动态补偿控制器对转向传感器的工程设计有指导意义．