电动液压助力转向系统的控制算法研究

首先针对电动液压助力转向(EHPS)系统助力特性非线性特点,将BP神经网络引入EHPS系统中。因BP神经网络存在易陷入局部最小缺点,提出了利用遗传算法来优化BP神经网络的连接权值的改进型BP神经网络(简称ENN)控制算法,对助力特性曲线进行全车速拟合。通过对拟合结果的分析得出ENN算法具有收敛速度快、泛化能力强的特点,准确实现了非线性助力特性的全车速拟合,克服了EHPS系统的助力盲区。最后,通过台架试验验证该ENN控制算法的可行性。     

电控液压动力转向系统匹配及控制策略分析

电控液压动力转向系统(EHPS)在保证可靠助力的同时,可以通过调节进入转阀的液压油的流量改变助力比,从而能获得良好路感。在介绍EHPS系统的工作原理之后,分析了各组成部分对转向性能的影响,阐述了系统匹配设计及其控制模型的建立,最后提出了相应的控制策略。     

基于AMESim与Simulink的电动液压助力转向系统的联合仿真

在AMESim和MATLAB/Simulink平台上分别建立电动液压助力转向系统的动力学模型和PID控制的ECU模型,通过创建S函数实现AMESim和Simulink的接口互连。根据所建模型进行联合仿真,联合仿真结果表明,本文所建立的EHPS系统的动力学模型和控制算法是正确的。     

基于SimulationX的液压助力转向系统的仿真分析

根据液压助力转向系统的结构和参数,采用Simulation X多学科系统仿真软件建立了整体式液压助力转向系统的仿真模型。在输入转向盘转角一定的情况下,通过改变液压助力转向系统中的主要影响参数进行仿真,分析这些参数对转向系统助力特性的影响。仿真结果给出了扭杆刚度变动时转向动力油缸压力和转向齿条所受阻力的动态响应曲线,以及油缸活塞直径变动时转向盘转矩的动态响应曲线和FFT分析。通过仿真与分析,可以进一步对液压助力转向系统进行方案分析和性能优化。     

动力转向技术及其发展

综述了轿车动力转向技术的发展,包括液压动力转向、电控液压动力转向、电动助力转向和下一代线控转向系统。分析了各转向系统的发展动因、结构、工作原理、助力特性及特点。探讨了轿车动力转向系统的发展趋势,指出电动助力转向将来动力转向技术的必然发展趋势,线控转向是未来转向系统的发展趋势。     

轮毂电机驱动汽车差动助力转向建模与仿真

针对轮毂电机驱动汽车建立了整车模型和差动助力转向系统模型,根据轮毂电机驱动汽车可以独立控制左右转向轮输出力矩的特性,通过控制汽车左右转向轮的差动力矩来实现减小驾驶员方向盘手力的目的,从而代替现有的电助力转向系统。通过设计助力特性曲线来确定理想差动助力大小,然后通过转矩分配控制器控制轮毂电机的输出转矩。为了验证其可行性,通过MATLAB/Simulink平台对该模型进行了仿真分析,仿真结果表明:差动助力转向系统模型能够在车辆低速行驶时提高转向轻便性;当车辆高速行驶时,在提供转向助力时能保证驾驶员的路感。     

电控/电动液压助力转向控制技术研究现状与展望

综述电控液压助力转向控制技术的控制策略、方法及其特点。常规电控液压助力转向技术提高了车辆高速转向路感及动态响应,但存在助力特性固定、能量消耗大等缺点。电动液压助力转向技术将成熟的电动机驱动技术与液压伺服技术相结合,在提高高速路感及动态响应的同时,具有节能、环保的优点。建议采用综合控制,进一步提高电动液压助力转向系统的节能、动态响应及自适应能力。     

电动助力转向系统全工况建模及试验验证

为克服以往车辆电动助力转向(EPS)模型的不足,结合简化的原地转向轮胎模型和基于Doguff轮胎模型的七自由度整车模型,建立了转向系统转向及回正时的力学模型。为得到车辆的转向力矩和回正性能特性,对无助力转向全工况(原地及行驶条件下)转向操纵转矩和回正的转向盘残留转角进行仿真,试验结果表明所设计的模型可以准确描述转向操纵转矩和回正特性。进而设计了基于滑模变结构电动助力转向控制策略进行助力和回正控制,仿真和实车验证结果表明,基于该模型设计的控制策略可以有效降低驾驶员的操纵转矩和提高车辆的回正性能。     

无传感器式交流电动助力转向系统直接转矩控制

永磁同步电动机驱动的电动助力转向系统已成为发展方向,为适应交流电动机特点,基于模糊规则的助力-回正特性,采用扩展卡尔曼滤波估算定子磁链与位置,利用直接转矩控制算法对助力电动机进行控制,以提高电动机响应速度与精度。参照国标对该系统的转向轻便性与回正性能进行了仿真,结果表明提出的系统在电动机助力后转向效果明显,方向盘平均操作转矩减小45%,转向轮回正时间缩短了50%。台架试验结果显示,系统动态响应快,能够很好地完成助力控制目标。     

汽车动力转向系统的发展

综述了汽车动力转向技术的发展,分别叙述了液压助力转向系统、电控液压转向系统及电动助力转向系统,主要叙述了液压助力转向系统的结构、工作原理和主要控制策略,探讨了汽车动力转向系统的发展趋势.     

电控液压助力转向的建模和仿真

针对传统的液压助力转向系统,提出通过脉冲调制控制器、伺服旋转控制阀、转向机构等构成的电控液压助力转向系统的仿真模型。在Matlab环境中对中位开式和中位闭式电控液压助力转向系统进行仿真,通过PWM脉宽调制来调速电动机,达到节能的目的。     

电动液压助力转向系统设计方法

为了提高汽车助力转向系统的性能,减少系统能耗,介绍了一种采用电动泵的新型液压助力转向系统的结构与工作原理,并对其功能进行了分析。在此基础上,结合转向系统的功能要求,应用汽车设计和液压传动理论,提出了电动液压助力转向系统及其与整车匹配的设计方法。对某轿车转向系统按此方法进行设计计算,并与国外同类产品进行对比,证明了此种匹配设计方法的正确性和有效性。     

六轮电驱动铰接车行驶状态功率流试验

定性分析了六轮独立电驱动、并联运行铰接车不同行驶状态下无跟随控制的整车功率流状态。建立了系统功率流模型和轮边电动机功率矩阵,采用功率键合图法和归一化功率矩阵描述了系统功率流。试验以转矩为调节目标,采用调压的方式模拟永磁同步电动机并联运行的功率流状态。试验分析表明直线行驶和电制动时两侧轮电机牵引和制动功率分配均衡;转角较大时外侧轮电动机再生发电并产生制动转矩,内侧轮电机负荷加重,滑转率增大,轮速比系数kn随着转向角的增大而增大,功率比系数kP随之减小,载荷大小对kn的影响不大,转矩比系数kT为后桥大于前桥且重载大于轻载;打滑轮电动机转速增大而转矩减小,行驶稳定性变差。     

电控液压动力转向系统液压管路建模与特性

用键合图方法建立了电控液压动力转向系统(EHPS)液压管路的数学模型并得到管路的状态空间方程.在建模的过程中考虑了液压管路的动态摩擦阻力,通过实验,验证了模型的准确性.应用Matlab/Simulink工具,对管路液阻、液容、液感各参数对管路工作特性的影响进行了仿真分析,结果表明,在条件许可范围内,增大液阻和液感,减小液容可以增强管路工作的稳定性.     

电动液压助力转向系统对整车操纵稳定性影响分析

对电动液压助力转向系统各部分建立数学模型,基于Matlab软件里的S imu link模块对电动液压助力转向系统模型和四自由度车辆模型所组合的系统模型进行仿真。分析了在不同转向盘角阶跃输入速度、不同车速下的横摆角速度和侧向加速度对汽车操纵稳定性的影响,揭示了转向特性与车速和转向盘角阶跃输入速度的内在关系。     

EPS系统助力电机的匹配研究

分析EPS系统助力电机的选型、安装以及电机最大转矩和最大转速的确定,并仿真分析了电机转动惯量和阻尼对转向灵敏度及转向路感的影响,得出的结论可为EPS系统助力电机的匹配设计提供参考。     

电动助力转向系统硬件在环仿真试验平台设计

介绍了电动客车电动助力转向系统的基本工作原理;设计了电动客车电动助力转向系统硬件在环仿真试验平台。其转向盘的驱动有手动驾驶和自动驾驶两种模式;转向阻力的模拟由基于PLC控制的液压加载系统实现。该试验平台适合于电动助力转向系统的开发、系统试验及性能评价。     

基于ARM单片机的汽车电动助力转向系统的设计

在阐述了电动助力转向系统(EPS)及其控制器(ECU)结构和工作原理的基础上,设计了基于ARM LPC2119单片机的电动助力转向系统。采集的速度、转矩等信号通过LPC2119的信号处理,通过PWM技术和H桥电机驱动电路实现对电机进行控制,实现汽车的电动助力转向,且可以通过CAN总线实现EPS数据的传输。研究的硬件控制器通过了有关的电气性能测试,对所设计的硬件系统进行了台架试验,试验结果证明了硬件系统设计的正确性。