汽车电动助力转向系统的PID控制仿真

电动助力转向系统的助力特性是系统要研究解决的关键问题之一。但是电机的控制也是该系统的关键。本章主要采用PID控制对电机的控制进行仿真研究。     

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。     

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．     

客车电动助力转向系统模糊PID控制策略研究

根据建立的客车电动助力转向系统模型,结合PID控制和模糊控制理论,建立了客车电动助力转向系统的模糊PID混联式控制器,并进行了MATLAB/Simulink仿真分析。仿真结果表明,所建立的模型和所设计的控制策略的有效,模糊PID控制策略比单一PID控制策略更能满足系统控制要求,助力电机电流控制效果得到改善。     

汽车电动助力转向系统实验台架的设计

在传统的液压助力转向实验台架的基础上,设计了适用于电动助力转向系统的实验检测台架,包括增加方向盘转角和转矩传感器、转向助力电机和减速机构以及动态数据采集系统,可实现对电动助力转向系统参数的动态检测和分析,综合评价助力特性,为电动助力转向系统的设计及开发提供良好的技术支持.     

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．     

用于电动助力转向系统的控制逻辑电路

为在电动助力转向系统中实现对电机有效的控制与保护，介绍一种用于电动助力转向系统的控制逻辑电路．电路采用两组场效应管(VMOS管)作为功率开关器件，并组合门电路与正反转控制电路可方便、可靠地实现对功率开关的控制，解决正、反向开关的“错位”问题．采用脉宽调制电路和过电流保护电路，通过调整输出扭矩可达到理想的助力效果并防止电机损坏．并对该电路进行仿真，仿真结果表明该电路简单、可靠、可行．     

电动客车电动助力转向回正控制策略

以增强电动客车电动助力转向系统(EPS)的回正性能为目标,提出了模糊自整定PID回正控制策略.以转向盘转角传感器和转向盘转速传感器获取的转角和转速信号为控制信号,采用模糊自整定PID方法进行回正控制,输出回正控制电压,使助力电机将转向盘迅速带到中位.综合模糊控制和PID控制的双重优点,设计了模糊PID控制器,根据所设计...     

电控助力转向系统电机驱动电路设计方案的研究

在分析电动助力转向系统电机驱动电路性能和可靠性要求的基础上，对比常用的PWM控制直流电机的优缺点，提出了电动助力转向系统驱动电路的设计方案：上、下管均采用N沟道MOS管，上管常通或常闭，下管由PWM逻辑电平控制．该方案应用于笔者所开发的电动助力转向系统中，试验表明，切实可行，可靠性高，能够满足要求．     

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.     

电动客车EPS的关键技术

在分析电动客车电动助力转向（EPS）的基本原理和特点的基础上,讨论电动客车EPS研制过程中的关键技术．针对结构布置中遇到的问题,采用有限元方法对结构尺寸进行优化;从助力特性、电机及减速机构、传感器等几个方面讨论系统的匹配设计;分析控制的核心问题,研究目标电流的决策与电流伺服控制技术;并提出EPS设计过程中的可靠性问题与措施．这些关键技术的解决为EPS在电动客车上的应用提供了可靠保证．     

电动助力转向系统优化标定方法研究

针对现有的电动助力转向系统(EPS)标定参数复杂、标定周期长、标定效果不理想问题,提出了一种EPS系统控制参数的优化标定方法。建立了EPS系统和二自由度整车数学模型;提出EPS系统性能评价指标,研究EPS系统控制参数与所提性能指标之间的关系曲线,并提出以转向稳定性为约束条件,以路感频域能量平均值最大和助力特性动态误差总方差最小为优化目标的控制参数优化标定模型。试验表明这种优化标定方法可以使EPS系统性能得到提高,有效指导标定人员进行参数标定,缩短EPS系统的研发周期。     

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.     

传感器/执行器失效的电动汽车EPS鲁棒容错控制

针对电动汽车电动助力转向(EPS)系统同时存在参数不确定性、传感器故障和执行器故障的情况,建立了EPS系统的动力学模型。设计了系统的鲁棒容错控制器。设计的控制器既保证系统在传感器和执行器正常工作及发生故障时闭环系统的完整性,又保证系统在参数不确定性下的鲁棒稳定性。对EPS系统进行容错控制,针对传感器和执行器的不同故障隶属度情况进行了仿真比较。仿真结果表明了该方法的有效性,进一步完善了EPS系统的可靠性和鲁棒性。     

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.     

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TMS320F28016的电动助力转向控制器的研制

针对当前汽车电动助力转向(EPS)系统采用单片机进行控制响应速度慢、实时性差、转向过程不平滑等缺点,给出了基于32位高性能定点DSP芯片TMS320F28016为核心的控制器设计方案;介绍了其硬件组成及软件结构;采用PID控制策略对电流进行闭环控制;利用PWM技术控制电机的电压,以调节助力电流的大小.测试结果表明,该系统具有较高的可靠性和良好的助力特性.     

电动汽车EPS系统助力特性及其蛇形实验仿真研究

为了研究电动汽车EPS系统控制策略和助力特性等关键技术对汽车的操纵稳定性和转向路感的重要性,建立了EPS系统动力学模型和汽车三自由度转向动力学模型。设计了基于曲线型助力特性的EPS系统控制策略。进行了蛇形实验仿真。结果表明:蛇形实验过程中,随着车速的提高,汽车的操纵稳定性和路感随之降低;并且曲线型助力特性更具有在转向轻便性和路感之间达到理想的平衡点的优势。对于指导EPS系统的开发、兼顾汽车行驶的轻便性和路感、提高汽车行驶的操纵稳定性和安全性,以及对于电动汽车及其底盘集成控制系统的开发都具有重要的工程应用意义。