电动助力转向系统的建模和仿真分析

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控制算法及控制逻辑进行了分析研究,建立了系统状态空间方程,并对系统模型进行了仿真分析,得出电动助力转向系统的转向动态特性及对路面干扰的响应情况,研究结果为电动助力转向系统的设计与实际应用打下了理论基础.     

汽车电动转向技术发展综述

综述了汽车电动转向技术的发展,包括电子控制的液压助力转向系统、电动助力转向系统和下一代线控电动转向系统;叙述电动助力转向系统的结构、工作原理和特点,重点介绍线控电动转向系统的发展动因、结构、工作原理、特点以及关键技术,探讨汽车电动转向系统的发展趋势。     

电动助力转向系统助力控制策略仿真研究

分析了汽车电动助力转向系统的结构,选择直线型的助力特性曲线进行控制,通过PID控制方法对电机进行控制,建立电机控制的数学模型,并在Matlab/Simulink仿真环境中搭建出电动助力转向系统模型,通过不断地调整控制器参数观察输出结果,直到使系统的控制效果达到最优.     

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．     

汽车电动助力转向系统的容错控制研究

汽车转向系统的发展经历了从简单的纯机械转向系统、机械液压动力转向系统,到电控液压动力转向系统,直到更为节能、操纵性能更好的电动助力转向(简称EPS)等几个阶段.TIF是汽车动力转向的发展方向,相比较于以往的转向系统有安全、环保、节能、装置灵活、调整简单等优越之处.TIF是一个多输入多输出系统,传感器故障会导致控制系统的性能变差,所以要保证系统性能必须使闭环系统具有鲁棒性.在数学模型和助力特性研究基础上,根据汽车运行过程中转向工况,设计了基于完整性的被动容错控制系统.最后对容错控制算法进行了仿真分析.     

线控转向系统关键技术综述

汽车转向系统先后经历机械转向、液压助力转向和电动助力转向几个阶段,然而目前电动助力转向或电控液压助力转向等难以满足智能汽车对转向技术的需求。线控转向系统作为线控智能底盘重要组成部分,是智能汽车架构中必不可少的智能转向系统。为剖析线控转向中的关键技术和发展趋势,本文将从线控转向的发展概况谈起,之后分别针对线控转向系统关键软硬件技术进行了全面概述,包括对比分析了4种路感反馈策略、智能算法在位置闭环的应用及双电机协同控制策略、基于线控转向中主动前轮转向的车辆稳定性控制研究、面向功能安全方面的软件冗余方案和硬件冗余方案;最后,对线控转向系统的未来研究趋势进行了展望,指出线控转向系统将朝着真实舒适、精准快速、安全可靠和集成控制的方向发展。     

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.     

电动液压助力转向系统仿真

依据电动液压助力转向(EHPS)系统的参数,运用AMESim软件建立了电动液压助力转向系统仿真模型.分析了车速参与系统控制时对助力特性的影响.相同扭矩下,高速时提供助力较小,低速时提供助力较大.既可保证转向轻便性,又防止高速时转向盘发飘.转向盘角速度参与控制后,提高了系统的跟随性.改善了系统的回正性能.将仿真所得调试控制参数用于实际控制系统中,进行了台架实验.实验结果表明,电动液压助力转向系统的实际控制效果与仿真结果相同.     

汽车电动助力转向系统操纵性能评价研究

阐述了汽车电动助力转向系统的特点及类型,对汽车电动助力转向系统操纵性能的评价指标和评价方法进行了探讨。     

蓄能式商用车电动液压助力转向系统

电动液压助力转向系统是一种电控助力转向系统。该文提出了一种带有高压蓄能器及线性电磁阀的电动液压助力转向系统结构,利用高压蓄能器进行储能,利用线性电磁阀进行流量控制,可显著降低转向系统对于驱动电机的功率要求,有效提高系统的可靠性,降低系统能耗。基于Matlab/Simulink建立了电动液压助力转向系统机械子系统、液压子系统、转向阻力系统及控制器的数学模型,进行了仿真研究。完成了原理样机的研制工作,并进行了原地转向试验。试验结果表明:带有蓄能结构的系统可以满足商用车转向需求,具有良好的节能效果。     

分布式驱动电动汽车动力转向系统混杂系统动力学及其切换控制

分布式驱动电动汽车是燃油汽车和电动汽车过渡的一种新型新能源汽车,动力转向系统(ECIPS) 作为电动化底盘集成控制系统(ECIS)的主要组成部分,对电动汽车的设计与装配具有重要的影响. 动力转向系统具有典型的不确定性、未建模动态、测量噪声和干扰等非线性动力学特征,是包含离散事件与连续事件的混杂动力学系统. 分析了分布式驱动电动汽车动力转向系统的控制结构、控制功能及其动力学行为,基于动力转向系统的输入/输出功能、控制状态和控制系统实现流程,建立了反映连续和离散控制行为的混杂控制系统模型. 建立了动力转向系统的混杂控制流程和切换控制结构,进行了25km/h和45km/h下的蛇形实验. 结果表明：在25km/h下,转向系统转矩的峰值和平均值分别降低了41.68%和41.79%, 在45km/h下,转向系统转矩的峰值和平均值分别降低了30.92%和30.67%,转向轻便性得到明显改善.混杂系统动力学模型及其混杂控制结构反映了分布式驱动电动汽车动力转向系统的动力学行为及其控制特征,不仅揭示了动力转向系统的连续系统工作行为,也反映了离散事件特征,对分布式驱动电动汽车控制性能的改善、智能化水平的提高提供了理论研究意义和工程研究价值.     

电动助力转向系统中电磁离合器的节能

电动助力转向系统(EPS)不是真正的“按需型”转向系统．通过对其工况分析,提出根据转向助力电动机电流的大小用PWM来控制电磁离合器电流的节能方案．分别建立对应具体转向工况和实际路况的EPS系统能耗评价方案,依据实际的转向使用情况,选取了原地转向、大转角转向和方向盘中位附近转向3种典型的转向工况和一段典型的路况进行试验．结果表明：在所选路段上,该节能方案降低系统能耗约43．6％．     

汽车电动助力转向系统的硬件设计

电动助力转向系统（EPS）可根据路况及车况调整控制电机的助力状态，降低能源消耗，提高转向特性及行驶安全性．文中以高速数字信号处理器（DSP）为核心，设计了一个EPS的嵌入式系统；通过对DSP的选型、EPS的结构、控制原理与系统电路模块的分析，阐述了EPS嵌入式系统硬件的分层结构设计过程、EPS信号处理电路、助力电机和电磁离合器功率驱动控制电路；获得了扭矩传感器特性及信号处理电路的数据．试验结果表明，所采用的控制系统可实现EPS的基本功能．     

民用飞机转弯控制系统研究

前轮转弯控制系统是现代飞机地面操纵的核心,具有十分显著的特点和优势。通过对典型民机前轮转弯系统的分析,研究了系统功能,组成,工作原理和发展趋势,为民机前轮转弯控制系统设计提供有益参考。     

电动汽车EPS电动机非线性补偿算法设计

电动汽车电动助力转向（EPS）电动机在低速或变向运动时,其动态和静态特性存在不同程度的非线性。进行了EPS系统动力学分析和汽车三自由度动力学分析,建立了EPS系统控制结构。针对电动机的低速死区非线性和高速饱和非线性特性,设计了非线性补偿方法,开发了非线性补偿的实现算法和实现规则。设计了实车试验系统,进行了EPS电动机的电压-转速静态特性测试,结果表明：补偿后的非线性特性得到明显改善,有利于消除电动机在速度反向时的运动不连续,避免系统的稳态性能造成额外的稳态误差。对实现EPS系统的高性能和高精度控制、改善系统性能和提高控制质量具有重要的工程应用意义。     

基于状态反馈的四轮转向汽车LQR优化控制

为了提高汽车的操纵稳定性,以4轮转向(4WS)汽车为研究对象,建立了2自由度系统的数学模型和状态方程。并以横摆角速度和侧偏角为优化目标,设计了线性二次型调节器(LQR)。通过质心侧偏角和横摆角速度的共同反馈,控制汽车后轮转角,实现4WS控制。在MATLAB/Simulink环境下完成了传统前轮转向汽车、零侧偏角比例控制及LQR控制的4WS汽车仿真。结果表明,相对于其他控制策略,基于状态反馈的LQR优化控制能够改善汽车的操纵稳定性,但不能够既将汽车的质心侧偏角降到基本为零,同时又保证横摆角速度处于理想状态。因此,汽车动力学集成控制将是未来汽车发展的重要方向。     

考虑驾驶员特性的四轮独立驱动电动汽车转向控制研究

四轮独立驱动电动汽车四轮驱动力矩独立可控,在汽车控制方面相对于传统汽车具有显著优势,通过建立驾驶员不同转向特性参考模型和四轮驱动力矩控制进行考虑驾驶员特性的四轮独立驱动电动汽车转向控制研究。基于驾驶模拟器实验,在对驾驶员转向特性进行分类和建立辨识模型的基础上,采用RBF神经网络建立了驾驶员不同转向特性的参考模型,给出了考虑驾驶员转向特性的整车控制原理,应用驾驶模拟器对所研究的控制方法进行了验证。验证结果表明:参考模型输出能够反映不同转向特性驾驶员期望的车辆响应,通过对四轮驱动力矩合理控制实现汽车跟踪驾驶员期望。     

基于直接转矩控制的电动叉车驱动系统理论研究

电能作为能源应用于工程车辆,具有零排放无污染的突出优点,开发前景十分广阔。驱动电机及其控制系统是电动汽车动力系统中的核心部分,异步电机以其体积小,维护简单、可靠性高等优点在电动工程车辆中得到最广泛的应用。主要研究电动叉车交流控制系统,根据电动叉车的性能指标,分析电动叉车驱动系统和各种驱动电机的优缺点,讨论了交流调速控制技术的发展和现状,采用空间电压矢量分析方法分析了直接转矩控制的基本原理、结构和算法。     

电力线载波通信的远程控制系统

针对电力设备远程测控系统的可靠性和经济性问题,提出了一种利用电力线载波通信的远程测控应用方案,采用电力网作为控制信息传输信道,优选了适应低压电力网信道特性的MSK(minimun shift keying)调制/解调技术,分析了MSK调制/解调技术原理,并利用MSK技术和可编程逻辑控制器(programmable logic control PLC)智能控制单元,构建了利用电力网通信的电力设备远程测控系统模型,研制了利用电力线载波通信的电力设备远程测控系统。实验结果表明:MSK调制技术较好地满足了电力网通信信道特性,实现了测控信号的可靠传输,提高了电力设备远程测控的可靠性,降低了系统成本。