基于dspace的汽车电动式动力转向系统控制策略研究

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1、工程硕士学位论文基于dSPACE的汽车电动式动力转向系统控制策略研究作者姓名何华工程领域车辆工程校内指导教师姜立标副教授校外指导教师区廷杰高级工程师所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年1月ResearchofcontrolstrategyofelectricpowersteeringbasedondSPACEADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HeHuaSupervisor：A.Prof.JiangLibiaoSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzh

2、ou,China分类号：U463.212学校代号：10561学号：201221003386华南理工大学硕士学位论文基于dSPACE的汽车电动式动力转向系统控制策略研究作者姓名：何华校内指导教师姓名、职称：姜立标副教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：车辆工程论文形式：产品研发工程设计应用研究工程/项目管理调研报告研究方向：汽车系统动力学论文提交日期：2014年1月17日论文答辩日期：2015年3月13日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：熊锐委员：邬晴晖曲杰赵克刚姜立标隹南理工太学IIIJ-**^1-1-^J学位论文原创性

3、声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期：年3月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮h研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的

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5、车上不断普及。其中最为得到广泛应用的是电动式动力助力转向系统(EPS)，它具有一些液压助力转向系统所没有的优点，包括效率高、操纵性能好、回馈性能优秀、能耗低、易于安装维护、可通过软件调整等，现已成为当今动力助力转向系统发展的研究重点，目前已经在几种乘用车上取代以液压助力为首的其他动力转向转向技术。电动式动力助力转向系统(EPS)的设计与开发包括两部分：硬件部分和软件部分。其中控制软件的设计与开发尤为重要。它的开发因为涉及到机械、电子、自动控制等多个领域，而且应用工况复杂，因此用传统开发方法开发周期较长、研发难度较大。纵观目前国内众多科研机构、厂家开发的电动式动力转向

6、系统(EPS)产品，其硬件部分基本能满足功能要求，但是控制算法的设计往往不尽如人意。本文提出的利用dSPACE实时仿真系统以及Matlab/Simulink模块相结合进行硬件在环仿真的控制系统开发方式能有效提高开发效率、缩短研发周期、节约试验成本。本文将首先对汽车电动式动力转向系统(EPS)进行系统的动力学建模分析，在Matlab/Simulink环境下建立相应的整车操纵动力学模型，之后在其基础上研究对助力电机目标电流的控制策略。尝试利用模糊控制、PID控制等手段编制控制算法，从而完成完整的控制模型，并采用多种不同的工况对电动式动力转向系统(EPS)的控制模式进行离

7、线仿真分析研究，改进其控制方法。最后，在离线仿真实验的基础上，本文结合相关汽车零部件设计和搭建基于dSPACE的实时仿真平台，并对电动式动力转向控制系统模型进行硬件在环仿真，对论文中的控制算法与实际硬件相结合进行试验验证。本文中所进行的对电动式动力转向控制系统的建模、仿真研究对于改进电动式动力转向系统的研发过程有着重要意义，尤其是基于dSPACE的硬件在环仿真的研究，为EPS控制系统乃至其他车载控制系统的研发提供了更高效、更便捷的手段。关键词：电动助力转向、汽车动力学、模糊控制、dSPACE、硬件在环仿真IAbstractNowadays,therequirem