基于稳定性分析的汽车电动助力转向控制研究

《基于稳定性分析的汽车电动助力转向控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文摘要汽车动力转向(PS)系统是影响驾驶员操纵稳定性、安全性和舒适性的关键。电动助力转向(EPAS)系统作为一种全新的电力电子伺服系统，相对于传统液压动力转向(HPS)系统，它具有节约燃料、有利于环保、可控转向感觉等许多突出的优点，适应了新一代电动汽车和智能汽车电子化、智能化要求，成为现代动力转向技术的研究焦点。本文针对EPAS控制中的几个关键问题，研究了基于稳定性分析的电动助力转向控制。助力机构的选型是影响EPAS控制稳定性的重要因素，本文分析比较了差动轮系助力机构和蜗轮蜗杆助力机构对汽车转向灵敏度和转向路感的影响，为EPAS助力机构的选型提供了理

2、论依据。f本文分析了电动机参数、助力增益系数和助力机构减速比对EPAS控制稳定性的影响，在对EPAS进行了动力学建模的基础上，分析了反映EPAS的助力动态性能、系统柔性和驾驶员转向路感的三个传递函数的稳定性，得到了电动机的扭矩～转速关系和刚度一转动惯量关系；对系统临界稳定性非线性方程进行了分析和估计的基础上得到的最大助力增益公式，为合理选择EPAS系统参数提供了理论基础。针对EPAS是一个非线性的多输入多输出(MIMO)系统的特点，本文提出鲁棒控制方法，对EPAs的非线性动力学模型进行了不确定性分析，建立了系统状态空间方程和增广被控对象矩阵，在此基础上用矾方法极小化系统中

3、各种干扰对被控输出的影响，给出设计鲁棒控制器的步骤，通过Matlab仿真计算的结果表明，设计的控制器使EPAS控制闭环系统有好的性能及稳定的鲁棒性。本文采用硬件在环仿真技术设计了EAPS仿真系统，对控制系统软硬件的可靠性和安全性进行了初步的测试，结果达到了性能要求。、。r一。一+关键词：电动助力转向稳定性助力机构鲁棒控制仿真硬件在环，——一～～～，-．v-．～⋯。I华中科技大学硕士学位论文====4==========#==自====；===；===目；==AbstractAntomotivepowersteeringsystemscriticallyaffecttheh

4、andlingstability，security,andComfortfordriver．Electricpowerassiststeering(EPAS)systemsasnewelectricpowerandelectronservosystemshavemanydistinctadvantagesoverconventionalhydraulicpowersteeringsystemsinfuelefficiency,environmentalcompatibility,andtenabilityofsteeringfeel．Thispaperaddresscon

5、trolissuesindevelopmentEPASsystembasedonstabilityanalysis．ThechoiceofEPASreducingmechanismisanimportantfactortoaffectsystemstability,inthispaper,thevehicle’SsteeringsensitivityandroadfeelareemployedtocharacterizethehandlingqualitiesofEPASincomparisontOplanetarygeartrainandworm．wheelgearin

6、g．TheEPASsystemwithchosenplanetarygeartrainiscapableofenhancingtheon-centersteeringsensitivityofthevehiclebutlackofroadfeel．TheEPASsystemwithchosenW01Tn-wheelgearingdoesn’tchangesteeringsensitivityoforiginalmanualsteeringvehicle，bmithasabilitytotuneroadfeeLthatimprovethehandlingstabilitya

7、ndseeurityfordriver．ThispaperpresentsdynamicanalysisofEPASsystemwithemphasisonsystemsstability．Thetransferfunctionsthatrepresentthedynamiccharacteristiesoftheassistsubsystem，steeringsystemcompliance，andquantitativelydriverroadfeelareobtainedinanalyticalform．Ahighlev