新型电动轮转向系统控制策略及性能分析.pdf

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1、第55卷第11期农业装备与车辆工程2017年11月Vol.55No.11AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGNovember2017doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2017.11.001新型电动轮转向系统控制策略及性能分析魏建伟（315016浙江省宁波市宁波工程学院机械工程学院）[摘要]在现有电动轮汽车的基础上，提出了一种实现主动转向和助力转向功能的方案。介绍了新型电动轮转向系统的结构和基本工作原理，并建立了新型电动轮转向系统与整车机电耦合的动力学模型。提出了主动

2、转向与助力转向的控制策略，并进行了不同车速工况下新型电动轮转向系统的性能分析。仿真结果表明，所提出的实现主动转向和助力转向功能的系统结构方案是可行的，所设计的主动转向与助力转向的控制策略是有效的。[关键词]电动轮汽车；主动转向；助力转向；控制策略；性能分析[中图分类号]U461.1；U463.4[文献标识码]A[文章编号]1673-3142(2017)11-0001-05PerformanceAnalysisandControlStrategyofaNovelDifferentialSteeringSystemwithIn-whee

3、lMotorWeiJianwei(SchoolofMechanicalEngineering,NingboUniversityofTechnology,NingboCity,ZhejiangProvince315016,China)[Abstract]Onthebaseofexitingelectricvehicle,aschemeforrealizationofactivesteeringfunctionandpowersteeringfunctionwasproposed.Systemstructureandbasicopera

4、tionprincipleofthenoveldifferentialsteeringsystemwithin-wheelmotorweredescribedindetail,anddynamicmodelsofelectro-mechanicalcouplingforthenovelsteeringsystemandvehiclewerebuilt.Then,controlstrategiesofactivesteeringandpowersteeringwereputforward,andperformanceanalysiso

5、fthenoveldifferentialsteeringsystemwithin-wheelmotorwascarriedoutindifferentvehiclespeedconditions.Simulationresultsindicatethatthesystemschemeforrealizationofactivesteeringfunctionandpowersteeringfunctionisfeasible,andthecontrolstrategiesofactivesteeringandpowersteeri

6、ngareeffective.[Keywords]electricvehiclein-wheelmotor;activesteering;powersteering;controlstrategy;performanceanalysis0引言变势必会影响现有EPS系统所具有的良好转向路感。目前，日本东京大学的学者通过台架试验也目前，实现主动转向和助力转向功能融合的[1-2]证实了主动转向干预时转向盘力矩会发生较大突方案主要是基于行星轮系机构，在现有电动[1-2]变的现象。轮转向（ElectricPowerSteering，EPS）系

7、统的基因此，方案的选择对于实现主动转向和助力础上，增加一个转角电机以驱动行星轮系的齿圈，转向功能的融合至关重要，直接影响系统整体性通过增加一个自由度，改变转向系统的角位移传能的发挥，以及主动转向和助力转向功能的协调递特性，这种方案为在现有EPS系统的基础上进配合。为克服现有实现主动转向和助力转向功能行主动转向功能的扩展提供了可能。融合方案存在的不足，本文在现有电动汽车电动但现有的研究成果表明，这种基于行星轮系轮转向系统的基础上，研究主动转向与助力转机构实现主动转向功能的方案存在一个问题，即向功能的实现方案。首先针对系统的结构和原主动

8、转向通过施加附加转角改变转向系统的角位理进行了探讨，然后建立了系统的动力学模型，移传递特性的同时，转向系统的力矩传递特性也并制定了主动转向和助力转向的控制策略，最发生了改变，表现为转向盘力矩的突变，这种突后基于Matlab软件对系统进