基于蚁群算法优化的EPS系统PID控制

汽车电动助力转向系统是一个非线性时变的复杂系统,在对它进行控制时,单独采用常规PID控制难以达到平稳准确的效果,在此加入蚁群算法(ACO)对其进行优化而得到稳定的最优参数解.根据车辆动力学关系,建立了两自由度整车模型、电动助力转向系统模型以及带有蚁群算法优化的PID控制器模型.通过Matlab,对该模型进行仿真分析.仿真结果表明,蚁群算法和PID控制的结合,使系统控制更精确、运行更加平稳.     

无刷直流电机助力式EPS控制器设计与试验

基于无刷直流电机(BLDCM)模型和汽车电动助力转向(EPS)动力学模型,构建了BLDCM控制仿真模型和EPS性能仿真模型;设计了以ARM7LPC2131为控制器内核和以MC33034P120为驱动模块的EPS控制器硬件;分析了EPS的助力、回正和阻尼控制对控制器硬件的要求,给出了EPS控制软件的主程序和A/D、速度信号采集与中断服务子程序流程;最后将BLDCM助力式EPS及其控制系统装车进行原地转向试验和蛇形试验,试验结果表明,所设计的EPS控制器与整车匹配良好,性能稳定。     

基于NA-EKF的分布式驱动电动汽车行驶状态估计研究

精确的行驶状态估计对分布式驱动电动汽车(DDEV)的纵、横向稳定性控制具有至关重要的意义。本文中应用噪声自适应扩展卡尔曼滤波(NA-EKF)算法对DDEV行驶状态进行估计。该算法充分利用观测信号的实时统计信息,通过监测滤波器新息和残差的动态变化,不断修正状态噪声方差和量测噪声方差,从而调整滤波器增益、状态预测值和观测值在滤波后的状态值中的比例,提高状态估计精度。最后利用车辆动力学仿真软件ve DYNA对本文应用的算法进行了仿真验证,结果表明:与EKF相比,该算法可有效克服先验统计信息不准确和复杂工况下造成估计不准确的问题,状态量估计的平均误差不超过27%,均方根误差不超过26%,峰值相对误差较小。     

重型车辆W-ECHPS中绕组式永磁耦合器的稳态性能研究

为解决重型车辆液压助力转向系统在转向路感差和能耗高的问题,提出了基于绕组式永磁耦合器(WTPMC)的电控液压助力转向系统(W-ECHPS)。文中介绍W-ECHPS系统和WTPMC的结构原理;确定不同行驶工况下WTPMC的运行参数,为WTPMC的设计和基于行驶工况的性能研究提供依据;采用Ansoft Maxwell软件对WTPMC进行有限元仿真,以研究其稳态性能,包括电磁性能、调速器性能和转差功率回收性能;在仿真结果满足要求的基础上,试制WTPMC样机并进行台架试验,并与空载时线反电动势、IGBT占空比和超级电容端电压的仿真结果对比。结果表明:仿真结果与试验数据基本一致,WTPMC具有良好的电磁性能,能满足运行极限点的要求,通过调节IGBT的占空比,能在不同行驶工况下运行,同时,其具有良好的转差功率回收性能,在不同行驶工况下的转差功率回收率在67.4%～72.5%之间。     

E-ECHPS系统的电磁离合器设计及能量转换分析

为了降低重型车辆液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering,HPS)能耗并改善高速工况转向路感,提出一种用电磁离合器控制转向泵的节能型转向系统——电控液压转向系统(Electromagnetic Clutch-Electronical Controlled Hydraulic Power Steering,E-ECHPS)。重点分析了由主、副电机及转差功率回收装置组成的电磁离合器的结构和工作原理,并对电磁离合器进行了功率流分析,发现E-ECHPS相对于HPS具有明显的节能性。运用Ansoft软件建立了某重型车辆E-ECHPS的电磁离合器主、副电机仿真模型,并设计了主电机的外电路和副电机的驱动电路,对典型车速转向和直行工况下的电磁离合器进行仿真分析。结果表明,在转向工况下,电磁离合器的输出转矩随车速增大而减小,符合助力特性要求;在直行工况下,主电机回收的转差功率大于副电机的输入功率。电磁离合器从助力特性和能量角度均满足E-ECHPS系统的工作要求。