商用车全车质量EPS系统助力特性仿真分析

为提高载荷变化较大的工况下商用车的转向性能,本文中提出了一种商用车全车质量助力特性电动助力转向系统(electric power steering, EPS),对其助力特性和控制策略进行了研究,并通过TruckSim与Simulink联合仿真,对比了全车质量助力特性EPS系统、单一车质量助力特性EPS系统和无EPS系统的性能。结果表明:全车质量助力特性EPS系统可使商用车具有良好的转向轻便性,改善了操纵稳定性,并且减小了车质量变化对转向性能的影响,从而使驾驶员获得更清晰的路感。     

低附着路面电动助力转向系统助力控制研究

对传统的电动助力转向系统,当车辆在低附着系数路面上转向时,转向阻力矩会大幅降低,容易导致车辆侧滑甚至侧翻,因此助力控制必须考虑附着系数的影响。本文中在建立了整车动力学模型和Dugoff轮胎模型的基础上,利用横摆角速度和轮速实时估算出当前的附着系数,并据此设计了电流补偿助力模糊控制器。在MATLAB/Simulink环境下构建了系统的仿真模型并进行仿真。结果表明,在低附着系数路面上,该控制策略可在保证转向轻便性的前提下提高驾驶员的转向力矩,且附着系数越小或车速越高,转向力矩增加的程度越大,有效地防止了车辆转向过度,提高了路感。     

基于模糊控制原理的EPS助力电机电流的研究

利用模糊控制原理,建立了EPS助力电机目标电流的模糊控制器,确定在不同车速和不同转向盘转矩下的目标电流,并画出了目标电流三维图,最后经分析可知利用模糊控制器确定的目标电流基本符合助力特性。     

汽车液压助力转向系统在前轮冲击载荷下仿真研究

本文以某一汽车的齿轮齿条式液压助力转向系统作为研究对象,在驾驶员紧握转向盘的情况下,把车辆前轮在冲击载荷下产生的偏转角作为输入,转向器动力缸左、右腔油压、转向阀进油油压与转向盘转矩作为输出,研究在前轮转角输入下转向器油压的变化与路感反馈。建立数学模型,利用Matlab／Simulink建立仿真模型,进而进行分析研究。     

电液耦合转向系统转向盘转矩的自抗扰控制

为解决商用车电液耦合转向系统由于非线性、参数时变和外界干扰等因素造成的路感差的问题,提出了以理想转向盘转矩为目标的电液耦合转向系统自抗扰控制(ADRC)策略。在分析结构原理的基础上建立了系统的数学模型,针对商用车转向性能需求确定了基于车速和侧向加速度的驾驶员理想转向盘转矩,以此为目标采用自抗扰控制进行目标手力的跟踪。通过施加不同的干扰与PID控制对比仿真,结果表明设计的ADRC控制算法能很好地跟踪转向盘转矩,且具有更高的抗干扰能力,有效地提高了转向盘转矩闭环跟踪控制的鲁棒性。     

轮毂电机驱动车辆驱动力控制研究

轮毂电机驱动车辆各轮转矩精确可控且响应迅速的特点适用于越野工况，但越野路面起伏不一且附着条件多变，因此，开发基于越野工况辨识的车辆驱动力控制策略，对提升轮毂电机驱动车辆的纵向行驶稳定性具有重要意义。基于动力学模型分析路面附着与路面几何特征，确定可用于越野工况辨识的车辆特征参数集；针对车轮悬空垂向载荷估计失真现象，且由于地面垂向力的实际变化导致车辆垂向载荷分配比例的改变，修正了垂向载荷的计算；利用各特征参数的差异与越野工况的映射关系判定工况属性，采用模糊识别法界定4种地形工况；驱动力控制上层考虑工况与驾驶员影响因素，通过越野工况辨识结果决策驱动利用系数，作为前馈期望转矩调节权重；中层通过四轮垂向载荷得到转矩分配系数，设计驱动力分配算法；下层针对车辆在越野工况下出现车轮滑转与悬空状态，对车轮进行动态转矩补偿。仿真测试与实车验证表明，越野工况辨识结果与预期相符，驱动力控制策略综合优化了车辆稳定性和动力性。     

基于蚁群算法的EPS系统仿真研究

针对车辆电动助力转向系统(EPS)的特点,提出了基于蚁群算法的电动助力转向系统控制策略,将蚁群算法与模糊PID控制器相结合,根据车辆不同运行工况,通过实时在线优化模糊PID控制器中的控制参数,进一步提高EPS系统的控制精度与收敛速度,通过Matlab/Simulink进行了各种运行工况下整车EPS系统的仿真实验。实验结果表明,与常规PID控制相比,采用基于蚁群算法的控制策略,EPS系统的控制精度高、超调量小、调整时间短,该控制策略具有蚁群算法收敛响应速度快和PID控制精度高的优点,适合应用于车辆EPS系统。     

电动助力转向系统建模与助力控制策略仿真分析

电动助力转向系统(EPS)是汽车转向行业的发展方向,其中助力控制策略的选取在EPS中起关键性作用。根据简化的汽车电动助力转向物理模型,建立转向系统和助力电动机相应的数学模型,选取转矩电流双闭环PID控制策略,建立了合适的助力特性曲线。在Simulink环境中建立相应的仿真模型,仿真结果表明,选取的电动助力转向控制策略提高了转向系统的稳定性、轻便性、跟随性和路感要求,验证了控制策略的有效性。     

Design of the Linear Assistance Characteristics of Close-type Electro-hydraulic Power Steering

文中概述了汽车闭式电控液压助力转向系统的结构和工作原理.根据汽车电控液压助力转向系统对助力特性的要求,设计出直线型助力特性曲线示意图.清晰分析了车速、理想转向盘转矩和助力转矩的关系,拟合出车速感应曲线.该曲线表明,所设计的直线型助力特性能很好地协调转向轻便性和路感之间的矛盾.     

基于ARM控制的电动液压转向系统研究

电动液压转向(EPHS)系统能克服传统液压动力转向系统助力大小不可调节的缺陷,且其助力较大,因此适用于大中型汽车的转向系统。通过研究EPHS系统的助力特性,设计了一种基于ARM微处理器的控制系统。转向盘转矩传感器、转速传感器和车速传感器信号由ARM微处理器进行运算处理,输出PWM占空比来控制直流电机,以控制助力大小。试验表明,该系统能满足车辆在不同车速下获得不同助力特性的要求。     

汽车电动助力转向系统的H∞控制研究

在对汽车电动助力转向系统(EPS)进行分析的基础上，构建出系统模型，设计出鲁棒性好的H∞控制器，并在多种环境下进行了仿真研究。仿真结果表明，基于H∞控制的EPS具有较强的鲁棒性，在改善转向系统操纵性的同时，可保证驾驶员能获得较满意的路感，从而获得较好的转向特性。     

汽车EPS试验台的设计及试验研究

在建立汽车电动助力转向系统(EPS)数学模型的基础上,设计了汽车EPS阻力加载试验台,并在该试验台上进行了EPS的转向轻便性试验和转向盘转向回正试验,验证了试验台设计的合理性。试验表明,该试验台可加载不同大小、不同波形的阻力,在模拟汽车全工况的同时可降低EPS研发初期的试验成本、提高开发效率,能够达到实车试验的效果。     

商用车EPS助力控制策略的研究

为某商用车转向系统设计了电动助力转向系统(EPS)的总体布置和曲线型助力特性,并基于模糊PID控制方法设计了助力控制策略.以车辆动力学仿真软件TruckSim和Matlab/Simulink为平台,在整车动力学模型和EPS控制模型的基础上,建立了装备EPS商用车的联合仿真模型,以研究助力控制策略对EPS性能和整车操纵稳定性的影响.结果表明:与PID控制方法相比,采用模糊PID控制器的助力控制策略更能充分实现EPS的功能和改善商用车的操纵稳定性.     

基于多参数控制的分布式驱动电动汽车操纵稳定性控制策略研究

为改善高速低附着路面上的车辆动力学性能，本文针对分布式驱动电动汽车提出一种基于多参数控制的操纵稳定性控制策略，包括上层轨迹跟踪控制和下层转矩分配控制。上层控制器设计基于2自由度车辆模型和驾驶员预瞄偏差模型，提出了MPC轨迹跟踪控制策略，实现对侧向偏差、横摆角偏差、质心侧偏角、横摆角速度的多参数控制。下层控制器以轮胎负荷率最小为优化目标，获得4个车轮电机转矩的最优分配量，借助于7自由度动力学模型，在双移线、蛇行工况下完成了CarSim-Simulink联合仿真。结果表明：提出的控制策略改善了高速、低附着工况下的操纵稳定性和轨迹跟踪精度。     

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.     

基于路面附着系数估计的车辆轨迹跟踪控制

针对车辆在高速转向和不同路面附着系数下的轨迹跟踪控制问题，基于模型预测控制理论提出了一种考虑路面附着系数的变侧偏角约束MPC控制策略。根据魔术公式轮胎模型分析轮胎的侧偏特性以及不同附着系数对轮胎侧偏角-侧向力线性区的影响，建立轮胎侧偏角约束与不同路面附着系数的函数关系；采用遗传算法（GA）优化BP神经网络模型设计路面附着系数估计器，将估计结果作为与轮胎侧偏角约束相关的变量传递到MPC控制器中；最后在MPC控制器中建立系统控制量约束、控制增量约束，以及考虑路面附着系数的变侧偏角约束，将不同路面附着系数工况下的轨迹跟踪问题转化为多约束条件下最优值求解问题，实现轨迹跟踪和车辆稳定性控制。仿真和试验结果表明，考虑路面附着系数变化的MPC控制方法相对传统MPC控制方法在各种工况下具有更高的轨迹跟踪精度和更好的车辆稳定性，GA-BP神经网络路面系数估计方法具有很高的估计精度。     

考虑EPS与ESP耦合作用的ECAS系统控制策略

为提升汽车在不同工况下的行驶平顺性,提出了一种考虑电动助力转向系统与汽车电子稳定系统耦合作用的电控空气悬架(ECAS)控制策略。首先建立基于Matlab/Simulink的10自由度整车模型,分析了ESP和EPS对ECAS平顺性的影响规律;接着设计了基于粒子群算法的电控空气悬架系统PID控制器;最后搭建了基于NI-PXI实时控制器的电控空气悬架控制器硬件在环试验平台。试验结果表明:在路面附着系数0.7、车速50km/h下的单移线工况下,与无控制时相比,所提出的控制系统使整车侧倾角峰值由0.031rad降低到0.021rad,俯仰角峰值降低了16%,质心垂向加速度均方根值也减小了32.91%。     

基于人、车、路和环境的AEB控制策略发展研究综述

分析了经典自动紧急制动(AEB)控制策略的发展现状及局限性,从人、车、路以及环境等因素出发,总结了AEB控制策略在驾驶员特性、车辆属性、路面特性、应用场景等方面的完善与发展过程.驾驶员特性影响个性化的驾驶员需求,车辆的感知、结构与制动特性等引起车辆固有属性的差异,不断更新的路况导致路面附着系数实时变化,多样化的工况场景...     

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。     

线控转向系统路感模糊控制仿真分析

驾驶员希望通过转向盘的力矩信息感知汽车的行驶状态。文章主要研究汽车转向盘力特性与转向盘转角、车速、侧向加速度及转向阻力矩的关系,运用多变量模糊控制技术研究了线控转向系统的路感,通过ADAMS提供离线汽车数据,在Matlab／Simulink中对路感多变量模糊控制器进行了仿真,并对其中一种控制结构进行了硬件在环试验,给出了路感多变量模糊控制的一种参数调整方法以及路感数据。表明仿真同硬件在环仿真结果基本一致,验证了路感多变量模糊控制方法可行。