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。     

电动助力转向系统助力转矩控制策略研究

介绍了对电动助力转向(EPS)系统助力转矩控制策略研究的必要性,给出助力转矩控制策略框图。把助力转矩控制策略分为助力控制策略,回正控制策略,阻尼控制策略和补偿控制策略4个部分,并依据每个部分的基本理论相应地给出了它们的控制策略。     

电压控制式电动助力转向系统的研究与设计

研究与设计了一种电压控制式电动助力转向系统,采用MCS-51系列中的8052单片机结合A/D和D/A转换器、信号和功率放大器及频率/电压变换器等组成控制器,通过程序实现助力电动机的电压控制,进而控制助力转矩,满足电动助力转向要求。     

客车循环球式EPS系统建模与助力特性控制策略

建立了客车用循环球式电动助力转向系统主要模块的数学模型,并基于MAtlab/simulink构建了系统仿真模型.提出了"转矩传感器输出信号的比例-微分 助力电动机角速度反馈"的助力特性控制策略,可以按需改变EPS系统的阻尼,减小车辆行驶过程中转向轮摆振,兼顾转向的轻便性与稳定性;电动机的电流环采用自适应模糊PID控制策略.仿真结果表明:助力特性算法十分有效,能显著提高汽车转向系统的动态性能.     

乘用车电动助力转向系统的补偿控制

运用系统动力学理论,建立了电动助力转向系统的状态空间方程.运用控制理论,分析了电动助力转向系统的补偿控制策略,并结合PID控制理论,在MATLAB/SIMULINK中建立了电动助力转向系统的仿真模型.对电动助力转向系统的补偿控制策略进行仿真研究.仿真结果表明,仿真模型的动态转向效果和回正能力得到了改善,解决了转向轻便性和路感的问题.     

电动助力转向系统建模与补偿控制策略

分析了电动助力转向系统各组成部分的数学模型,建立了基于Matlab/Simulink的电动助力转向系统仿真模型。构建了电动助力转向系统的两层控制策略,上层控制策略采用基本助力控制和补偿控制的方法确定目标电流,下层控制策略通过PID调节器完成对目标电流的准确跟踪控制。仿真结果表明,设计的控制策略解决了转向轻便性和路感的问题,同时改善了转向的动态效果和回正能力。     

电动助力转向系统回正控制研究

根据转向系统的回正特性，针对现有的电动助力转向系统模型在回正控制中的不足，提出了新的回正控制算法。借助专家控制器，实现了不同转向状态下控制策略的变换，即将常规助力控制和回正控制算法结合，采用控制器的辨识算法和监督算法构成闭环系统，使转向行程判断准确，实时性好。在此基础上，设计了新型的试验台架，可以更好地模拟车轮转向过程。结果表明，采用该回正控制策略能获得较好的回正性能，同时提高了转向系统的稳定性。     

基于自定义神经网络的EPS助力特性研究

对电动助力转向(EPS)系统的助力特性进行了分析,并利用搭建的自定义神经网络模型对助力特性曲线进行预描,在MATLAB中得到的仿真结果是一组非常理想的助力曲线。这表明该自定义网络能有效预测EPS的助力特性,同时也为后期的回正控制策略研究提供了思路。     

拖拉机电液助力转向系统的研究

设计了一种用于拖拉机的电控液压自动助力转向(EHPS)系统,将方向盘阻力转矩引入到系统中,实现了转矩感应型助力特性的液压助力转向,既可保证转向轻便性,确保实时提供足够助力,又减少能量损失。基于AMESim软件建立了EHPS系统仿真模型,分析结果表明系统具有良好的控制精度和快速响应特性。     

抓草机电动助力转向系统的控制与仿真研究

为了改善农用抓草机的转向操纵灵活性、减轻驾驶员的劳动强度,设计了一种适合抓草机的电动助力转向控制策略。根据简化的抓草机电动助力转向物理模型,给出了抓草机电动助力转向系统的数学模型;设计了合适的助力特性曲线,采用PID和直流斩波控制策略对电动机目标电流进行闭环跟踪控制。仿真结果表明:助力特性与所设计的助力特性基本一致,且随着车速提高,转向盘上的转矩也相应增加。设计的控制要求策略既提高了转向的轻便性,又保持了驾驶员的路感,可满足抓草机在转向操作稳定性要求。     

水稻插秧机电动方向盘系统设计及控制研究

以富来威2ZG-6DM型水稻插秧机为应用对象,设计了一款以步进电机作为动力源的电动方向盘集成系统,由摩擦式扭矩限制器、减速器、步进电机及驱动器、角度传感器、主控装置、通信模块、开关及传动机构组成。提出了步进电机转角与转速控制算法,构建了考虑转向阻力矩的电动方向盘转角闭环控制模型,并运用MatLab对此模型动态响应进行仿真计算控制参数。选择STM32作为主控装置,设计了电动方向盘转角闭环控制流程,并编制了电动方向盘的控制程序。电动方向盘转角精度试验结果表明:电动方向盘实际转角与目标转角的平均角度误差小于0.5°,标准差小于0.15,验证了电动方向盘系统设计和控制算法的正确性和有效性,为富来威2ZG-6DM型水稻插秧机智能化设计与改进打基础。     

农用柔性底盘前轮转向动力学研究

农用柔性底盘通过偏置转向轴转向,4个独立的电动轮既要用于行进,又要驱动转向,控制难度大.为探明柔性底盘前轮转向过程的转向特性,建立了7自由度整车动力学模型,并通过Matlab/Simulink软件建立相应的交互控制仿真模型,进行了不同车速下单轮驱动转向与双轮比例控制转向的仿真与分析,根据仿真结果制定了控制策略;在此基础...     

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。     

基于分层模型的轮毂电机驱动车辆直接横摆力矩控制

为提高多轮轮毂电机驱动车辆动力学综合控制性能,提出了一种基于分层模型的直接横摆力矩控制策略。上层为运动跟踪控制层,设计了基于车轮转角的前馈控制器,对车辆横摆角速度稳态增益进行调节,同时将滑模控制进行改进,设计了滑模条件积分控制器进行反馈控制,使横摆角速度追踪其期望值;下层为转矩优化分配层,基于稳定性优先原则,建立了以减小轮胎负荷率为目标的优化函数,并且将控制分配问题转换为二次规划问题进行求解。依托某型8×8轮毂电机驱动样车进行实车试验,结果表明,在连续转向工况和双移线工况下,所提出的控制策略使车辆最大横摆角速度偏差分别降至理想横摆角速度的6%和9%以内。此外,该策略能够有效控制轮胎负荷率,实现转向行驶时的转矩优化分配,改善了车辆操纵稳定性。     

轮式AGV纯滚动转向系统设计与无侧滑转向控制研究

为了解决前轮导向AGV的车轮侧滑问题,基于Ackermann转向原理设计了一种变长连杆的双曲柄转向系统。通过推导转向动力学模型,建立了考虑转向阻力矩的左、右前轮转向角闭环控制模型,提出了左、右前轮转向角PID同步控制算法,利用Matlab仿真转向控制模型的动态响应,获得了相关控制参数。以松下PLC为核心,构建了由左前轮转向交流伺服电机、推杆伺服电机、驱动器和编码器组成的AGV转向测控系统,设计了前轮转向系统同步闭环控制流程,实现了满足纯滚动转向原理的左、右前轮转角实时同步控制及转角信息采集。草地路面原地转向及硬质路面S型轨迹转向行驶试验表明,前轮导向AGV转向系统的左、右前轮期望转角与实际转角误差小于0.1°,AGV转向系统近似满足车轮纯滚动无侧滑运动条件,验证了轮式AGV纯滚动转向系统设计和转向控制的正确性与有效性。     

电子差速履带车辆转向转矩神经网络PID控制

根据电子差速履带车辆转向动力学和运动学分析,提出一种电子差速履带车辆转向转矩模拟神经网络PID(ANNPID)控制策略,由双电动机转向转矩协调控制、ANNPID控制和感应电动机转矩控制组成.通过建立双感应电动机独立驱动履带车辆电子差速转向控制系统,实现基于ANNPID控制的转向转矩协调分配和基于模型参考自适应控制(MRAC)的感应电动机间接磁场定向(IFOC)转矩控制.采用该策略,在不同转向半径的行驶转向工况、0.5B半径转向工况和中心转向工况下的实车试验结果表明,低速转向具有较好的操控性能.     

力控和位置反馈型线控转向系统双向控制策略

针对线控转向系统中角传动比和力传动比控制存在耦合的问题,在研究线控转向系统结构和动力学特点的基础上,综合传统遥操作机器人双向控制策略的优点,并分析其对于线控转向系统控制的适用性,提出了力控和位置差反馈型线控转向系统双向控制策略,设计了路感电动机和转向执行电动机闭环控制方法。通过实车试验验证了所设计的双向控制策略有效性。结果表明,提出的控制策略可以满足转向系统控制精度,从而保证整车的转向性能。