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1、电动助力转向系统的曲线型助力特性设计及分析何仁耿国庆苗立东等电动助力转向系统的曲线型助力特性设计及分析1122何仁耿国庆苗立东王翠萍1.江苏大学,镇江,2120132.山东理工大学,淄博,255049摘要:将分段式抛物线作为助力特性曲线,实现了电动助力转向系统的曲线型助力功能,设计了能够实现曲线型助力的单片机控制系统。建立了单片机控制系统相应的数学模型,采用Z变换对系统的稳定性进行了分析。试验表明所设计的单片机控制系统能够实现曲线型助力功能。关键词:电动助力转向;控制系统;曲线型;助力特性中图分类号:U46972文章编号:
2、1004132X(2007)20251504DesignandAnalysisofCurve-typeAssistanceCharacteristicsofElectricPowerSteeringSystem1122HeRenGengGuoqingMiaoLidongWangCuiping1.JiangsuUniversity,Zhenjiang,Jiangsu,2120132.ShandongUniversityofTechnology,Zibo,Shandong,255049Abstract:Amethodofsegmetedparab
3、ola-typeassistancecharacteristicwasbroughtouttorealizethecurve-typeassistancecharacteristicsoftheelectricpowersteeringsystem,andasinglechip-microcomputer-basedcontrollerwasdesignedtocarryoutthetask.Themathematicalmodelofsinglechipmicrocomputercontrolsystemwasconstructed,andZtran
4、sformwasusedtoanalysethestabilityofthesystem.Thetestresultshowsthatsinglechipmicrocomputercontrolsystemcanrealizethecurve-typeassistancecharacteristics.Keywords:electricpowersteeringsystem;controlsystem;curve-type;assistancecharacteristic0引言线型助力特性进行了研究,提出了一种用分段式电动助力转向系统是由单片机控制的机
5、电一抛物线作为助力特性曲线的方法,并且用Z变换体化新型动力转向系统,它不但节能,而且可以在理论分析了离散系统的稳定性。不同车速下提供不同的助力。助力特性可以设计1曲线型助力特性成不同的形式,如直线型、折线型和曲线型,以利[1,2]于提高汽车的主动安全性能。从理论上讲,曲线型助力特性被认为是比较理想的,但是[3]直线型是折线型的特例,折线型又是曲线型的特何种曲线比较理想并无定论。王豪等提出了一例。文献[35]对这几种助力特性进行了讨论,认种根据实车参数进行拟合计算,获得助力特性的为曲线型特性助力比较理想,但是技术难度较大,方法,其计算公式为相关试验研究也
6、较少。文献[69]对曲线型助力kvKa=te(1)特性进行了研究,但是一些进口电动助力转向系式中,Ka为助力增益;v为车速;t、k为拟合系数。统的产品测试表明,该类转向系统目前还不具备同时,文献[3]指出,t、k需要根据不同车型这种助力特性。从实践的角度讲,传统液压助力和不同电动转向系统来取值,但没有给出相应的转向系统也具有曲线型助力特性,多年的应用表方法,所以实际应用起来是有困难的。明这种助力特性是能够为广大驾驶员所接受的。一般认为,随着转向盘转矩的增大而斜率逐电动助力转向系统由单片机控制,故控制系渐增大的浴盆型曲线是比较理想的。传统液压助统是离散的
7、,与连续控制系统有很大差别。国内力转向系统就是这种形式。在所有的曲线中,抛物外对连续电动助力转向系统进行了大量研究,但线是最简单的,无论何种形式的曲线,总可以用一是目前对离散电动助力转向系统的研究还很少。段或几段抛物线来逼近。在电动助力转向系统中,本文对单片机控制的离散电动助力转向系统的曲8位单片机被广泛采用,这种单片机价格低,但是收稿日期:20060608精度和运算能力有限,采用抛物线型助力特性,可基金项目:江苏省六大人才高峰计划项目(E-2002-012)以简化计算。如果单片机的存储空间大,还可以采2515中国机械工程第18卷第20期2007年1
8、0月下半月用查表的方法,通过增加空间复杂度来提高计算特点,设计了控制方案(图1)
