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阐述大型电动客车助力转向系统制约对策

收藏本文 2024-03-27 点赞:14072 浏览:58316 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:电动助力转向系统(EPS)是当前汽车领域内一种成熟、可靠的动力转向系统。它通过电机驱动提供合适的转向助力,辅助完成转向,提升了汽车的转向性能,在乘用车领域里得到了广泛的运用。而在商用车领域内,仍然以液压助力转向系统为主。对于大型电动客车,动力源的转型使液压助力系统的弊端更加显著。纵观国内外,已有部分学者开始了商用车辆EPS系统的探讨工作,但面市的产品仍很少。由此,电动客车EPS系统,具有广阔的市场前景和实际的运用价值。本论文在乘用车EPS系统的论述基础上,针对电动客车的转向系统和运转工况,对助力特性进行了探讨。作为革新点,本论文采取车速、方向盘转矩、前轴负荷3个变量来探讨电动客车的助力特性曲线。参考直线型助力表达式,推导出含有这3个变量的助力特性表达式,并将助力特性曲线的拟合转化为“助力斜率”的拟合设计。通过阶跃转向仿真,获得部分车速和载荷下最大转向力,以而计算出相应的助力斜率值。在成熟的制约论述基础上,对模糊制约和PID制约进行了浅析。针对电机模型,建立PID制约模型,通过对目标电流和电机反馈电流进行制约,以而获得电机的电压制约信号。通过模糊制约对策,对助力斜率值进行模糊推理,以而获得任意车速和载荷下的助力斜率值。以汽车动力学为基础,利用ADAMS/Car软件建立包括转向系统、动力系统、车身系统、车轮、悬架系统在内的汽车整车模型,利用Matlab/Simupnk软件建立模糊制约模型、PID制约模型、助力电机模型,并将二者联合,建立闭环制约的仿真模型。最后,对EPS系统进行仿真评价:阶跃转向仿真评价汽车瞬态响应特性;稳态回转仿真评价汽车转向特性;双纽线仿真评价转向系统操纵轻便性。通过这3个仿真结果,浅析得到EPS系统在保证不足转向特性的基础上改善了整车的瞬态响应和操纵轻便性。关键词:电动助力转向系统论文前轴负荷变量论文助力斜率曲线论文联合仿真论文

    中文摘要4-5

    Abstract5-9

    第1章 绪论9-16

    1.1 引言9-10

    1.2 汽车助力转向系统进展历史10-13

    1.2.1 机械液压助力转向系统(HPS)10-11

    1.2.2 电控液压式助力转向系统(EHPS)11-12

    1.2.3 电动助力转向系统(EPS)12

    1.2.4 线控转向系统(SBW)12-13

    1.3 EPS系统国内外进展近况13-14

    1.4 本论文探讨内容14-16

    第2章 EPS系统助力特性探讨16-31

    2.1 EPS系统简述16-21

    2.1.1 EPS系统基本结构16-17

    2.1.2 EPS系统工作原理及特点17-18

    2.1.3 EPS系统分类18-20

    2.1.4 EPS系统技术难点浅析20-21

    2.2 助力特性浅析21-24

    2.2.1 所选实例车基本参数21-22

    2.2.2 基本助力特性浅析22

    2.2.3 助力特性曲线类型22-24

    2.3 助力特性曲线的确定24-31

    第3章 动力学模型浅析及整车模型建立31-43

    3.1 整车动力学模型浅析31-34

    3.1.1 转向系统受力浅析31-33

    3.1.2 转向系统动力学模型浅析33-34

    3.2 MSC.ADAMS软件概述34-35

    3.2.1 ADAMS/Car模块介绍34-35

    3.2.2 ADAMS/Control模块介绍35

    3.3 虚拟样机中建立整车模型35-43

    3.3.1 整车模型浅析及检测设35-36

    3.3.2 建立整车模型36-42

    3.3.3 路面谱模型42-43

    第4章 EPS系统的制约对策探讨43-56

    4.1 制约软件Matlab/Simupnk介绍44

    4.2 助力电机模型探讨44-47

    4.2.1 助力电机的制约对策44-45

    4.2.2 助力电机模型的建立45-47

    4.3 EPS系统制约方式浅析及建模47-50

    4.3.1 助力制约47-48

    4.3.2 回正制约48-49

    4.3.3 阻尼制约49-50

    4.4 PID制约模型50-52

    4.4.1 PID制约介绍50-51

    4.4.2 PID制约模型建立51-52

    4.5 模糊制约模型52-56

    4.5.1 模糊制约介绍52-53

    4.5.2 模糊制约模型建立53-56

    第5章 EPS系统模型的联合仿真56-64

    5.1 联合仿真介绍56

    5.2 联合仿真的实现56-57

    5.3 实时仿真结果及评价57-64

    5.3.1 汽车操纵稳定性评价内容及策略57-59

    5.3.2 转向盘角阶跃输入仿真59-60

    5.3.3 稳态回转仿真60-61

    5.3.4 转向轻便性仿真61-64

    第6章 结论与展望64-66

    6.1 结论64-65

    6.2 展望与不足65-66

    致谢66-67

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