电动助力转向系统控制策略及试验研究

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1、中文图书分类号：U469密级：公开UDC：621学校代码：10005工程硕士学位论文M.E.DISSERTATION论文题目：电动助力转向系统控制策略及试验研究论文作者：潘阳领域：动力工程指导教师：冯能莲教授论文提交日期:2015年5月UDC：621学校代码：10005中文图书分类号：U469学号：S201205104密级：公开北京工业大学硕士专业学位论文(全日制)题目：电动助力转向系统控制策略及试验研究英文题目：ELECTRICALPOWERSTEERINGSYSTEMCONTROLSTRATEGYANDEXPERIMENTALRESEARCH论文作者：潘

2、阳领域：动力工程研究方向：动力机械与车辆动力系统节能、净化与控制申请学位：工程硕士专业学位指导教师：冯能莲教授所在单位：环境能源与动力工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：北京工业大学DissertationSubmittedToBeijingUniversityofTechnologyforMasterDegreeofEngineeringELECTRICALPOWERSTEERINGSYSTEMCONTROLSTRATEGYANDEXPERIMENTALRESEARCHYangPANSupervisedbyProfessorNenglianFEN

3、GMajorinPowerEngineeringBeijingUniversityofTechnologyJune2015独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：潘阳日期：2015年06月09日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学

4、校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：潘阳日期：2015年06月09日导师签名：冯能莲日期：2015年06月10日摘要摘要随着国民经济持续快速发展，汽车产业已成为国民经济的支柱产业，在国内经济及社会发展中起到了重要作用，其操纵稳定性、行驶安全性以及驾驶舒适性一直是汽车领域关注的重点。转向系统作为保持或改变汽车行驶方向的重要装置，对确保安全行驶、改善驾驶员操作起到重要作用。动力转向技术的应用可极大减轻驾驶员劳动强度。电动助力转向系统(

5、EPS)作为车辆先进动力转向技术之一，其控制策略的设计成为关键技术。论文以EPS作为研究对象，主要工作包括以下几个方面：在对EPS进行动力学分析的基础上，利用MATLAB/Simulink与CarSim软件平台分别构建了EPS模型、转向阻力矩模型与车辆模型，并经过接口设计实现了联合仿真。通过分析EPS的转向轻便性与路感的关系，建立了EPS的助力特性曲线。基于递推式最小二乘辨识方法建立EPS参数辨识模型得到其模型参数，并利用实车试验结果对其适用性与准确性进行了验证。针对EPS中存在的路面随机干扰与传感器噪声等问题，对EPS稳定性、车辆操纵稳定性及回正特性进行了

6、分析，设计了系统线性二次型高斯型最优控制与回路恢复反馈技术结合的控制策略，基于模型预测控制理论，设计了EPS的模型预测控制策略。在联合仿真模型基础上，对EPS的两种控制策略进行仿真试验，结果表明了EPS控制策略的在提高车辆转向轻便性与EPS稳定性的同时也提高了车辆的操纵稳定性。基于MATLAB/Simulink软件平台对EPS的快速控制原型进行了研究，对装有EPS的试验车辆进行道路试验，验证控制策略的实际控制效果。试验结果表明了所设计的控制策略可有效提高转向轻便性、系统稳定性及回正性能。关键词：电动助力转向系统；参数辨识；最优控制；模型预测控制；快速控制原型

7、-I-AbstractAbstractAlongwithdevelopmentofnationaleconomy,autoindustryasthepillarindustryofnationaleconomy,playanimportantroleinnationaleconomyandsocialdevelopment,steeringstability,drivingsafetyanddrivingcomfortabilityhasalwaysbeenafocusoftheautoindustry.Steeringsystemasanimportant

8、devicetomaintainorchangeth