基于模糊控制的线控液压转向系统的-研究与实现

《基于模糊控制的线控液压转向系统的-研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于模糊控制的线控液压转向系统的研究与实现具有良好的操纵性能，始终是设计人员的重要研究课题。本为所要研究的线控液压转向系统【11正体现了运用机电液一体化技术对工程车辆转向系统的改进。1．2课题的研究意义第一，实现车辆电控系统的集成化控制。线控液压转向系统(Steer-By．wire)是线控技术(x．By．Wire)【6】的一种。“X．By．Wire”源于Dahlller-ClⅡysler、Fiat、FordEumpe和V0lvo等汽车公司，Bosch等电子公司以及Chalnlers、Ⅵenna等大学联合发起了的“Bri

2、te—EuR锄‘X．By．Wire”’计划，该计划主要进行线控驱动系统的实现以及安全性和可靠性方面的研究。“By．wire”意为电子线控，“X”则代表传统汽车中各个电控系统，图1．1为汽车线控技术运用示意图。现在线控技术的运用包括线控转向(Steer-By．Wire)、线控油门(Throttle．By．、聃re)、线控制动(Bral(e．By．W№)、线控悬架(Suspension．By．Wtre)等。图1．1汽车线控系统运用示意图Fig．1·lVrehicleX-By—Wireschematicdiagram第二，可

3、以更好地与车辆其他液压系统能源共享。电子线控液压转向系统还能通过对车辆前轮的转向控制，配合各个液压和电子系统，如：汽车刹车自动系统(ABS)、车身稳定系统(ESP)、主动悬架调节2第一章绪论控制等相结合，实现车身的整体液压回路控制，提高车身的稳定性和安全性。使车辆液压系统运行更加和谐。同时由于实现了系统能源的共享，可以减轻车辆本身的复杂性，解决了零部件的空间布置问题。第三，应用前景广阔。在线控液压转向系统中，执行器输入信号都是电子信号，所以理论上讲是可以与汽车电子导航系统(GPS)相结合，运用物联网技术提高汽车的射频识

4、别能力，在人才济济的将来，通过电子信号和无线信号的传递和处理实现无人驾驶。这也是人类的一个美好梦想和伟大目标。1．3国内外对控制线控液压转向系统的研究动态随着科技的进步，在满足转向系统的工作稳定可靠，操纵轻便灵活的要求下，不同的历史时期人们设计出了具有各自时代烙印的各种转向装置，其发展过程大致可以分为：机械式、液压式、电动式。其中液压式又可分为传统的机械式液压助力转向和电控式液压助力转向。近年来电子技术和控制理论的发展迅速，这使得工作繁重且单调的工业作业领域出现了很多电子控制系统。正是由于这些设备的投入使用，减少的人们

5、的工作强度和危险性，提高了工作效率。随着汽车工业的发展，电子控制装置的在其上的应用也越来越前卫，越来越广泛。因此在这种情况下，人们提出了对车辆转向系统的进一步改进一线控液压转向系统。该系统将方向盘命令与转向液压系统的运行通过电信号传递，即取消了转向盘和液压转向器之间的机械连接装置。德国奔驰公司在1990年开始了前轮线控转向的研究【5】，并将它开发的线控转向系统应用于概念车F400Carving上。日本Koyo公司也开发了线控转向系统，但为了保证系统的安全，仍然保留了转向盘与转向轮之间的机械部分。目的是为了当线控转向系统

6、失效时通过离合器结合回复到机械转向系统。宝马汽车公司的概念车BMWZ22也应用了线控转向技术，该系统将转向盘的转动范围设计成1600，大大降低了紧急转向时驾驶员的忙碌程度。意大利Be渤ne公司设计开发的概念车“FILO”、雪铁龙越野车“C．Crosse，’、DailIderch巧sler概念车“R129”等，都采用了线控转向系统。2003年日本本田公司在纽约国际车展上推出了LeXusHPX概念车，该车也采用了线控转向系统，在仪表盘上集成了各种控制功能，实现车辆各系统的线控控制。在工程车辆领域丹麦的萨奥一丹佛斯(Saur

7、e．DaIlFoss)研发出了一套基于全液压转向的线控液压转向系统，如图1．2所示。基于模糊控制的线控液压转向系统的研究与实现图1．2萨奥一丹佛斯公司转向系统结构示意图Fig．1—2SteeringsystemmadebySaure·DanFoss这套系统为了安全起见保留了全液压转向阀，具有转向盘和手柄操作两种控制方式。目前国内对于线控转向的研究开展较晚。具有代表性的2005年同济大学自主研发的“春晖三号．嘉乐”微型电动轿车在上海国际汽车零部件及汽车用品展览会中亮相。其最大亮点就是采用了线控转向技术，属于线控转向四轮驱

8、动的微型概念车。该车的4个车轮边上各有一个轮毂电机，通过线控技术控制车轮的转向和车速。同时，该车采用了高能蓄电池和小型氢燃料电池的混合动力，凸显出环保、节能的理念。武汉理工大学利用电磁施力器进行转向盘力反馈，设计了模糊PID混合控制器，其开发的线控转向系统可以实现转向随动。吉林大学进行了变传动比、转向盘回正力矩和稳定性算法方面的研