汽车线控转向系统的研究

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1、国内图书分类号：U463.33国际图书分类号：629工学硕士学位论文汽车线控转向系统的研究硕士研究生：程浩浩导师：崔胜民教授申请学位：工学硕士学科、专业：车辆工程所在单位：汽车工程学院答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：U463.33U.D.C：629DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEVEHICLESTEER-BY-WIRESYSTEMCandidate:ChengHaohaoSupervisor:Prof.CuiShengmin

2、AcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:VehicleEngineeringAffiliation:CollegeofAutomobileEngineeringDateofDefence:July，2007Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要汽车线控转向系统由于取消了转向盘和转向轮之间的机械连接(即转向盘与转向轮之间通过控制信号连接)，完全摆脱了传统转向系统的各种限制，不但可以自由

3、设计汽车转向的力传递特性，而且可以设计汽车转向的角传递特性，给汽车转向特性的设计带来无限的空间，提高了汽车的转向性能，是汽车转向系统的重大革新。本文首先对线控转向系统的硬件系统进行了研究。根据线控转向系统硬件的功能要求，建立硬件选择要求及标准。在有了硬件系统的基础上，建立线控转向系统的九自由度车辆动力学模型，验证该系统在性能上的优越性。控制策略的研究是线控转向系统的研究重点。本文对该系统设计了一个总体设计控制方案，然后对转向电机的控制、路面反馈力矩的模拟和反馈电机的控制分别进行研究。将研究结果在计算机上仿真，验证控制策略的正确性。本文设计的线控转向控制系统硬

4、件主要由控制器、传感器及信号处理电路、转向电机及驱动电路、通讯电路等组成。控制电路核心采用MOTOROLA数字处理器DSP56800。为了实现控制策略，对线控转向系统进行了软件设计和编制，以实现在不同工况下对转向电机的精确控制。本文最后介绍了软、硬件调试环境并分析了试验结果。试验结果证明上述方案的可行性，系统具有良好的性能，为后续的研究工作提供了试验基础和借鉴。关键词线控转向；硬件系统；动力学模型；控制策略；控制系统-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractForthemechanicalconnectionsbetweensteeringwhee

5、landturningvehiclewheelareeliminated(steeringwheelcommunicatewithturningvehiclewheelthroughelectroniccontrolsignal).Steer-by-wiresystemgetsridoflimitationoftraditionsteersystem,whichcannotonlydesignforcetransfertraitfreely,butalsodesigntransfertraitforvehiclesteering.Steer-by-wires

6、ystemisaimportantinnovationwhichbringinfinitydesignspaceandgreatimprovesteercapability.Inthepaper,firstlythehardwaresystemofsteer-by-wireisstudied.Accordingtorequirementofthehardwaresystemfunction,requirementandstandardforselectionofhardwareisestablished.Thenthevehiclesteer-by-wire

7、dynamicsmodelwith9degreesoffreedomisestablished,itisusedtoprovetheadvantageofthissystem’sperformance.Researchoncontrolstrategyofsteer-by-wiresystemisthekeystone.Thecollectivitycontroldesignofthesystemisdeveloped,thenroadwheelmotorpositioncontrol,roadreactiontorqueestimationandsteer

8、wheelmotorisresearchedsepa