基于SimulationX电控液压助力转向系统的仿真分析

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1、2013年9月机床与液压Sep．2013第41卷第17期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．4lNo．17DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．17．039基于SimulationX电控液压助力转向系统的仿真分析孟媛媛，田晋越，李千(江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013)摘要：设计一种新型的电控液压自动助力转向系统(EHPS)，将车速和转向盘转矩引入到系统中，实现了转矩、车速感应型助力特性的液压助力转向，既可保证转向轻便、实时，提供足够助力，又能减少能量损失，有利于环保。基于Sim-

2、ulaitionX软件建立了EHPS系统仿真模型，分析结果表明：系统具有良好的控制精度和快速响应特性。并通过改变PID控制器参数进行仿真，获得电机最理想的转速。关键词：电控液压助力转向；SimulationX仿真分析；PID控制中图分类号：U463．4文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)17—135—4SimulationAnalysisforElectro-hydraulicPowerSteeringSystemBasedonSimulationXMENGYuanyuan，TIANJinyue，LIQian(School

3、ofAutomobileandTrafficEngineering，JiangsuUniversity，ZhenjiangJiangsu212013，China)Abstract：Anewelectronichydraulicpowersteeringsystem(EHPS)wasdesigned．Thevehiclespeedandthesteeringwheeltorquewereintroducedintothesystem，SOhydraulicpowersteeringwithtorque，speedinductiontypeas

4、sistedcharacteristicwasreal-ized．Notonlysteeringagility，real—timeandsuficientpowercouldbeensured，butalsotheenergylosswasreduced，SOitwasfavora—bleforenvironmentalprotection．BasedonSimulaitionxsoftware，anEHPSsystemsimulationmodelwassetup．Theresultsshowthatthesystemhasgoodcon

5、trolprecisionandquickresponse．ThroughPIDsimulation，theidealmotorspeedisachieved．Keywords：Electronichydraulicpowersteering；SimulationXsimulationanalysis；PIDcontrol近年来，基于计算机的建模与仿真方面的研究得算并控制电机的转速，使电机驱动的液压泵的输出到了稳定的发展，在多领域物理系统建模与仿真中，流量发生改变，进而控制进入助力油缸的压力，从最引人注目的是仿真语言Modelica的出现。

6、Simula—而改变助力。当汽车在泊车、低速转向行驶等一些tionX是德国ITI公司开发的基于Modelica语言的一种需要大转矩工况下，提供大助力，保证转向轻便；多学科领域系统工程建模和仿真平台，包括机械、液当汽车在高速转向行驶等一些只要很小转矩的工况压、气动、热、电和磁等物理领域，支持交互式图形下，提供小助力，保证转向灵活，达到在不降低转界面(GUI)和3D模型等功能。在液压仿真方面，向平顺性和路感的情况下减轻驾驶员的转向操纵力SimulationX有一套完整的流体元件库，不仅有液压学的目的库，还有流体设计器(FluidDesigner

7、)可以作为液压学库的补充工具，用于创建和编辑用户定义的流体及液压元件。鉴于SimulationX具有用户界面友好、建模方式先进等特点，作者采用该软件作为仿真平台。作者主要利用软件SimulationX对EHPS系统进行了建模和仿真，采用速度和电流的双闭环系统的PID调速控制调节电机转速，并通过不同PID参数对电机转速影响的仿真分析，确定最佳PID参数，为EHPS系统的控制器开发提供了理论依据。1EHPS工作原理图1EHPS的工作结构图EHPS系统结构如图1所示，当驾驶员转动转向控制器控制原理如图2所示，电子控制单元ECU盘时，电子控制单元依

8、据车速和转向盘转矩信号，计根据接受到的转向盘转矩信号和汽车行驶车速信号，收稿日期：2012—09—04基金项目：总装备部科技预研基金资助项目(2209)作者简Or：孟嫒媛(198