乘用车电动助力转向系统建模与设计

提出了汽车电动助力转向系统的控制日标,并分析总结出不同工况下的控制策略.建立了电动助力转向系统模型,结合电动助力转向系统特性设计了带有串联校正的PID控制器.通过在助力控制策略下的仿真,验证了助力特性、校正方案和转向盘转角估算算法的正确性.试验结果表明,系统实际助力特性与理想助力特性之间基本一致.     

基于无传感器转角估计的回正控制策略研究

文中提出了一种新型电机转角估计方法,将估算结果通过传动比反算至转向盘转角,并依靠改进的回正控制策略,运用估算的转向盘转角及转矩计算回正助力力矩。仿真结果表明：该方案不但可以达到良好的回正效果,并且有利于转向状态间的柔和切换,同时由于无传感器转角估计减少了电机控制模块的成本。     

商用汽车EPS系统回正控制策略的仿真研究

针对商用汽车电动助力转向（EPS）系统中存在的车辆低速行驶时转向回正不足而高速行驶时又容易出现回正超调的现象,提出了一种模糊控制策略,该控制策略可以根据车速和转向盘转角之间的变化关系自动调整回正力矩的大小。仿真结果表明在回正控制中,采用模糊控制策略能有效改善车辆低速时的回正性,抑制车辆在高速时的回正超调现象。     

电动助力转向系统回正控制算法研究

提出了一种电动助力转向系统回正控制算法以提高转向盘的回正性。开发了一种基于转向盘转角估计的PID控制算法，该控制算法不需要转向盘转角或者电动机转速传感器，降低了控制系统的成本。同时，对提出的控制算法进行了仿真，并与其它回正控制算法的试验进行对比，结果证实此算法可提高转向盘的回正性和稳定性。     

大扭矩商用车EPS系统回正补偿策略研究

车辆回正控制是决定转向系统好坏的一个重要因素。针对新能源大扭矩商用车存在回正不足或回正超调问题,文章提出了基于多种群遗传算法（MPGA）优化的模糊比例-积分-微分（PID）控制算法,建立了电动助力转向（EPS）系统动力学模型、方向盘转角估计模型与回正补偿控制策略,根据估计的方向盘转角确定电机的期望输出扭矩,以此确定电机电枢电压,从而实现回正补偿。利用MPGA优秀的全局寻优性能,对模糊PID控制器参数进行优化。经Simulink仿真试验证明,提出的基于MPGA优化的模糊PID控制算法,相较于PID控制与模糊PID控制,回正性能得到改善。     

电动助力转向系统的回正与主动阻尼控制策略研究

针对配备电动助力转向系统的车辆低速时回正性差,而中高速时又容易出现回正超调的现象,提出了一种新型的回正与主动阻尼控制策略。该控制策略以功能原理为理论基础,可以随车速和转向盘转角的不同而调整回正力矩或阻尼力矩的大小。实车试验的结果证明,该控制策略能够改善车辆低速时的回正性,抑制车辆中高速时的回正超调现象,并且在施加了回正与主动阻尼控制后,驾驶员的操纵手感没有受到不良的影响。     

电动助力转向系统主动回正控制策略和算法研究

本文结合汽车自身回正力矩分析,针对电动助力转向系统提出主动回正控制策略和算法。该系统通过回正控制和阻尼控制进行匹配组合,并以理想回正转角速度模型为目标,用P I闭环控制而自动修正实际转角速度,使汽车转向后能获得期望的回正性能。同时,本文所给出的主动回正控制特性的调校/标定参数,可指导工程技术人员,重新匹配相关参数,能够满足不同系列汽车的主动回正功能要求。     

汽车电动助力转向系统的研究现状及发展趋势

文章介绍了电动助力转向系统的基本结构和工作原理,对目前的助力控制、回正控制、阻尼控制等控制策略进行了分析,对控制器和电动助力转向系统的稳定性进行了分析,并对电动助力转向系统的发展趋势提出了一些展望。     

EPS系统的控制策略研究

根据转向系统的助力特性要求,对电动助力转向系统的控制策略进行研究。建立该系统的动力学模型,对转向系统的助力控制、阻尼控制和回正控制进行分析研究。策略中主要采用PID控制方法,首先进行控制器目标电流的确定和补偿,然后对模型的电流进行仿真和验证,结果表明,此控制策略的增加转向系统的轻便性和路感。     

基于ESP功能分配的EPS回正力矩补偿控制策略

在所建整车七自由度模型的基础上,深入分析了电子稳定程序(ESP)对电动助力转向系统(EPS)工作模式的影响,设计了非线性滑模控制器,并计算出整车横摆运动所需的稳定控制力参考值,运用功能分配的方法对稳定控制力进行合力动态分配,同时考虑在低附着系数路面汽车车轮自回正力矩的严重缺失,从而提出基于ESP作用的回正力矩补偿控制策略,对EPS的工作模式进行修正。硬件在环仿真和软件仿真的结果表明,提出的控制策略不仅改善了转向系统的回正性能,而且能够使车辆快速、准确地恢复到稳定行驶的状态,提高了其操纵稳定性。     

基于方向盘角度的电动助力转向系统主动回正控制设计

电动助力转向（EPS）系统是在机械转向系统的基础上,加入电动机作为执行机构,使得转向轻便。由于电机转子、减速机构的摩擦阻尼,致使转向系统的回正性能变差。针对系统回正不足,设计了基于方向盘角度信息查表的主动回正控制算法,进行了电控单元（ECU）软、硬件设计。结果表明,该控制策略可使方向盘顺利回到接近中点位置,不过度。     

基于 MPC 的分布式驱动越野车辆原地转向控制研究

针对轮毂电机分布式驱动越野车辆在狭小空间快速机动的需求，设计了一种分层结构的原地转向控制策略。基于动力学原理分析了各轮载荷、附着条件对原地转向横摆速度的影响机理，并搭建原地转向运动学模型，上层采用模型预测控制算法设计原地转向理想轨迹以及期望的横摆角速度，开发基于 PI滑模控制的横摆运动跟踪算法，通过补偿转向横摆力矩以提高方向角控制的鲁棒性和稳定性，下层以最优轮胎利用率为目标，设计二次规划算法优化分配各轮附加横摆力矩。dSPACE 硬件在环测试结果表明，所提出的控制算法可在保证稳定性的前提下实现原地转向，大幅提高了车辆的转向机动性，在方向盘动态输入仿真中，车辆最大转弯半径为 0.157 m，转向中心的最大偏移量为 3.610 m；同时，驾驶员能对转向过程进行闭环控制，实现了原地转向过程中横摆速度的实时调节。     

电动助力转向系统稳定性分析与研究

建立了电动助力转向系统的七自由度状态空间数学模型。分析了采用比例控制时在大助力比例系数情况下引起的转向盘振动机理。分析结果表明,大助力比例系数使系统不稳定,从而导致转向盘振动。提出了比例微分控制策略解决转向盘振动问题。仿真结果表明,比例微分控制在提高转向轻便性的同时能改善系统的稳定性,抑制大助力比例系数下转向盘的振动。     

一种减轻装有EPS汽车转向扭矩的控制策略

本文提出了一种新的电动助力转向系统的控制策略,以减小车辆静止时改变方向所需的转向力。以前尝试通过减少不良的转向振动来减少转向扭矩失败的原因是因为高辅助增益往往会产生震荡或增加噪声敏感性。为了消除此种振动,开发出一种基于控制齿轮角速度的控制策略,它是在简化的转向模型的基础上开发出来的。这个实验获得了很好的齿轮角速度的估计值,这样就有可能消除方向盘所有旋转速度下的振动。实验证明在方向盘大转速变换下,转向扭矩显著降低,无振动传输给司机。所提出的控制策略使用一个辅助来获得超过原来的三倍以上的增益。此外,所提出的控制策略不需要补充传感器。     

某轻型客车转向系统设计校核

转向系统的作用是接受驾驶员的方向操作,带动连杆动作,使轮胎产生转向角来实现行驶车辆的转向。对转向系统的要求是:操纵轻便,安全可靠,有自动回正作用,传到转向盘上逆向力冲击要小。文章详细的阐述了液压转向助力系统的构成及功能,并对某轻型客车转向系统各性能参数进行设计校核,以判定转向系统的零部件参数是否满足法规及使用要求,最终使某轻型客车顺利开发量产。     

基于主动转向技术的汽车防侧翻控制的研究

以汽车2自由度模型作为参考模型，建立了一种汽车防侧翻的控制方法。该方法采用主动转向技术来改变转向轮的转向角度，有效地减少了汽车的侧向加速度，提高了汽车的防侧翻的能力。在8自山度汽车动力学模型的基础上，运用主动转向技术的控制策略进行了汽车的性能仿真分析。与末采用汽车防侧翻控制系统的汽车动力学分析结果相比，汽车的主动安全性得到了增强。     

线控转向系统转向盘力回馈控制模型的研究

根据轮胎和传统转向系的力学特性提出了利用车轮转角和车速计算得到转向盘回馈力的思路,并以此建立了线控转向系统转向盘回馈力控制模型,仿真和试验表明该模型能够满足路感要求。     

基于功能安全的分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制

分布式驱动电动汽车可以实现四轮转矩分配和差动转向,提升整车的动力学控制性能和经济性,但是四轮转矩独立可控的特点也对功能安全提出挑战。当前轮单侧电机出现执行器故障失效情况时,不仅会产生附加横摆力矩降低车辆安全性,差动转向功能的存在还会使车辆严重偏航。基于此,在设计分布式驱动-线控转向一体化底盘的基础上,基于功能安全提出一种分布式驱动电动汽车前轮失效补偿控制策略。首先建立分布式驱动失效动力学模型,分析前轮失效对车辆状态的影响机理,发现单一的驱动转矩截断控制无法满足车辆状态修正需求;其次设计一套备用的线控转向结构,通过变截距滑模控制算法提高切换状态下线控转向系统的转角跟踪性能,并用台架试验验证跟踪的准确性;然后设计自适应失效诊断观测器实时诊断驱动系统的电机故障,在将对应轮进行驱动转矩截断后,通过模型预测控制算法对车轮转矩重新分配实现纵向和侧向的状态跟踪;最后通过仿真和实车试验验证所提失效补偿控制策略的有效性和可用性。研究结果表明：分布式驱动电动汽车前轮单侧电机失效后,备用的线控转向系统能及时矫正前轮转角,所提出的失效补偿控制策略能够快速恢复车辆的稳定性和路径跟踪能力。