● 摘要
汽车电动助力转向系统是近些年来发展起来的一种新型助力系统,该系统通过电子控制单元控制助力电机,在汽车转向时为驾驶员提供助力。相比于传统的液压助力以及电控式液压助力转向系统,电动助力转向系统有许多优势,比如无漏油隐患,转向助力的大小可以根据车速改变,转向系统占用空间小,转向轻便等,符合汽车发展节能、环保的趋势,因此在近些年内被广泛采用。但是汽车电动助力转向系统尚有许多不足之处,因此对其进行研究有很大的实际意义。
论文介绍了汽车电动助力转向系统的基本结构以及工作原理,总结了汽车电动转向系统的研究现状以及汽车电动助力转向系统的常用控制策略。介绍了建模与仿真的常用方法,以及汽车电动助力系统的建模与仿真研究现状。
论文以Renault TWINGO型汽车的助力系统为研究对象,基于Matlab/Simulink建立了系统的整体模型。模型涉及机械机构、电子、控制多个学科领域,是典型的多领域模型。通过仿真得到了助力系统在环境参数变化时的性能特征,并与设计指标进行了对比。最后将仿真结果与实际运行参数进行了对比,对模型的正确性和准确性进行了校核与验证。
论文通过介绍采用传统PID控制的汽车电动助力转向系统的不足之处以及新兴的智能控制理论,确立了汽车电动助力转向系统控制策略的优化方案。采用自适应模糊PID控制策略,基于Matlab/Simulink工具建立了模糊PID控制器,并应用于系统的整体模型中。仿真结果表明,自适应模糊PID控制器使得汽车电动助力转向系统的控制性能得到了改善。
论文针对汽车电动助力系统提出了新的建模思路,基于多领域模型的仿真分析结果有助于类似产品的设计与优化,减少开发的周期和成本。
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