汽车电动助力转向系统特性及其优化研究

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1、重庆交通学院硕士学位论文汽车电动助力转向系统特性及其优化研究姓名：刘晓申请学位级别：硕士专业：载运工具运用工程指导教师：李伟;丁良旭20050425重庆交通学院硕十研究生学位论文摘要电动助力转向系统是一种新型的汽车转向系统，与传统的液压助力转向系统相比，它取消了液压泵，采用电动机直接提供助力，助力的大小由电控单元控制，转向时电动机才工作，不转向时电动机不工作，是一种“按需型”的转向系统。它能够提高汽车的主动安全性，节约燃料，有利于环保，容易实现产品的模块化，是一项紧扣当今汽车发展主题，符合未来汽车转向系统发展趋势的高新技术。研究汽车电动助力转向

2、系统具有重要的理论意义和应用价值。本文采用降阶建模思想，以转向柱助力式电动助力转向系统为对象，建立了系统的运动微分方程。本文对以转向盘转角为输入、转向柱转角为输出的助力系统传递函数进行了研究。在确定电动机的助力扭矩时，提出根据扭矩传感器检测到的转向盘操纵力。采用比例加微分的控制方法确定电动机电枢电压。本文分别从时域响应和频率响应两个方面对助力系统特性进行了仿真分析，发现：采用比例加微分的控制方法，增大比例系数可以提高电动机的助力扭矩，但助力系统的瞬态响应特性恶化；微分系数的变化对电动机的助力扭矩没有影响，但增大微分系数可以改善系统的瞬态响应特性

3、和随从特性。本文建立了ITAE型目标函数，以淞TLAB为工具，运用单纯形算法对助力系统的控制参数进行优化，优化后助力系统的瞬态响应得到明显改善。该方法简单可靠，行之有效。关键词：研究汽车电动助力转向系统特性优化重庆交通学院硕_}=研究生学位论文AbstractllTheEPS(ElectricPowerSteering)systemisanewtypeofAutomobilePowerSteeringsystem．ComparedwithHPS(HydraulicPowerSteering)system，thissystemwhoseassis

4、ttorqueisprovideddirectlybythemotorisdevoidofhydraulicpressurepump．TheassisttorqueiscontrolledbyECU．Asthecarstuming，electromotorbeginsworking；otherwise，itstopsworking．SotheEPSsystemisatypeofsteeringsystemworkingaccordingtotheturningneed．Itcanimprovevehicleactivesafety·saveen

5、ergy，benefittheenvironment，andiseasytobemodularized．Soitisalsoanewhigh—technologywhichcloselyfollowsmodemautomobiledevelopmenttopicandaccordswiththedevelopingtrendofthefutureautomobilesteeringsystem．Therefore，thestudyontheEPSsystemhasimportanttheoreticalmeaningandpracticalva

6、lue．Thisarticle，accordingtoreduced·ordermodelingtheory，establishesdynamicaldifferentialequationsofthesystem，consideringthesteeringshafttypeofEPSsystemasobject．Thisarticlestudiestransferfunction，whoseinputissteeringwheelangleandoutputissteeringshaftangle．Whendeterminingtheass

7、isttorqueoftheEPSsystem，thepaperdeterminestheelectromotorarmaturevoltagebyadoptingproportion-differentialcontrolmethod，accordingtocontrollingforceofsteeringwheel，whichdetectedbytorquetransducer．Theassisttorquecharacteristicsareanalyzedinthisarticlebasedontwoaspects，timerespo

8、nseandfrequencyresponse．AndconclusionsCanbedrawnthatbyusingproportion—diffe