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汽车电动助力转向系统动态特性及控制研究

作　者: 张春花
导　师: 李翔晟
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 电动助力转向 助力特性 动态特性 控制策略 模糊控制
分类号: U463.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 98次
引　用: 1次
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内容摘要


汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、主动安全性和舒适性的关键系统。电动助力转向(Electric Power Steering System简称EPS)是一种全新的汽车动力转向技术,与液压动力转向系统相比,它能节约燃料,提高主动安全性,可控转向感觉,且有利于环保。它符合现代汽车电子化、智能化发展的要求,同汽车发展中安全、环保、节能三大主题相吻合,成为现在动力转向技术研究的焦点。因而对电动助力转向系统动态特性及控制进行研究具有重要的现实意义。本文在分析国内外文献资料的基础上,对以下几个方面的内容进行研究：(1)对EPS系统结构进行设计并对其工作原理及其特点进行介绍。(2)建立EPS系统主要部件的动力学模型,对助力特性曲线进行分析和研究。(3)利用汽车转向操纵性能的主要评价指标对EPS特性进行分析,推导出EPS特性评价指标的定量表达式,对EPS各主要参数对转向操纵性能的影响进行分析和比较。(4)对EPS的控制方法进行研究,对所采用的控制方法进行仿真分析和比较。通过本课题的研究,完成EPS系统主要部件的动力学模型建立和助力曲线设计；分析EPS转向操纵性能的动态特性；探讨EPS系统的控制策略,为进一步工作打下理论基础。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
图表索引  8-10
1 绪论  10-15
  1.1 课题研究的目的和意义  10-12
  1.2 国内外研究概况  12-14
    1.2.1 国外研究现状  12-13
    1.2.2 国内研究现状  13-14
  1.3 课题研究的主要内容  14-15
2 EPS系统结构及其工作原理  15-23
  2.1 引言  15-16
  2.2 电动助力转向系统的组成及原理  16-17
  2.3 电动助力转向系统特点  17-18
  2.4 电动助力转向系统的主要形式  18-19
  2.5 电动助力转向系统的关键元件  19-22
  2.6 本章小结  22-23
3 EPS系统动力学模型及助力特性研究  23-38
  3.1 引言  23
  3.2 转向系统动力学方程  23-24
  3.3 线性二自由度转向操纵模型  24-28
    3.3.1 线性二自由度转向操纵模型背景及假设  24-26
    3.3.2 线性二自由度转向操纵模型推导  26-27
    3.3.3 汽车横摆角速度增益的传递函数  27-28
  3.4 轮胎转向模型  28
  3.5 电动机模型  28-29
  3.6 EPS助力特性曲线研究  29-37
    3.6.1 EPS助力特性曲线  29-31
    3.6.2 EPS助力特性曲线设计  31-32
    3.6.3 EPS助力特性曲线确定  32-37
  3.7 本章小结  37-38
4 EPS系统动态特性分析  38-50
  4.1 引言  38
  4.2 EPS转向操纵性能的主要评价指标  38-41
    4.2.1 转向轻便性  38
    4.2.2 转向灵敏性  38-41
    4.2.3 转向路感  41
  4.3 转向灵敏度与转向路感表达式  41-43
    4.3.1 转向灵敏度表达式  41-42
    4.3.2 转向路感表达式  42-43
  4.4 EPS中各参数对转向操纵性能的影响分析  43-49
    4.4.1 各参数对转向灵敏度的影响  43-47
    4.4.2 各参数对转向路感的影响  47-49
  4.5 本章小结  49-50
5 EPS控制策略  50-69
  5.1 引言  50
  5.2 EPS PD控制  50-53
  5.3 EPS回正控制  53-54
  5.4 EPS动态阻尼控制  54
  5.5 EPS模糊自适应PID控制  54-68
    5.5.1 EPS模糊控制  55-62
    5.5.2 EPS模糊自适应PID控制原理  62-63
    5.5.3 EPS模糊自适应PID控制算法  63-64
    5.5.4 EPS模糊自适应PID控制器的设计  64-67
    5.5.5 EPS动态仿真计算及结果分析  67-68
  5.6 本章小结  68-69
6 总结与展望  69-70
参考文献  70-75
攻读硕士学位期间的科研情况  75-76
致谢  76

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车结构部件 > 转向系统
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