四轮转向干预下电动助力转向控制策略研究

四轮转向(4WS)车辆相较于前轮转向(FWS)车辆具有更高的灵活性,其后轮转向在提高车辆操稳性的同时转向阻力矩也发生变化,使得原电动助力转向系统助力策略与四轮转向车辆不匹配,对行车安全产生影响.本文以线性二自由度车辆模型为基础,对比分析了前轮转向车辆与四轮转向车辆的转向特性,提出电动助力转向修正控制策略.仿真结果表明,角阶跃工况下,有助力修正的四轮转向车辆,驾驶员操纵方向盘力矩与驾驶前轮转向车辆基本一致,既保证了四轮转向车辆低速时的操纵轻便性,也兼顾了高速时的操纵稳定性.

乘用车双电机冗余电动助力转向系统研究

为了提高电动助力转向系统的安全性以及可靠性,基于乘用车提出一种双电机冗余电动助力转向技术,采用转向执行双助力电机,可以从硬件上实现冗余,避免任意单电机发生故障时导致转向系统的失效,不仅可以满足转向系统对于轻便型、助力跟随性的要求,还可以减轻单个助力电机的负载提高电机的使用寿命。针对提出的问题,介绍了对双电机阻力转向系统整体结构及工作原理,并对其关键零部件进行分析论述。搭建双电机冗余系统仿真模型,双电机电流分配采用“一主一辅”的控制方式,并进行方向盘多种工况仿真验证。针对助力转向出现抖动问题,结合“扫频试验”,设计输出转矩超前滞后补偿方式进行相位校正补偿。通过实车试验验证了该算法的准确性和有效性。实验结果表明双冗余电动助力转向系统极大提高了转向力矩的稳定性,抑制其扰动性,有较好的助力效果,极大提高系统的可靠性和安全性。

电动助力转向系统Carsim-Simulink联合仿真控制研究

电动助力转向系统作为电动汽车的主流配置,其性能好坏对整车转向操纵稳定性能有重要影响。以某款自主品牌电动汽车EPS系统为研究对象,进行动力学分析并依次建立Simulink子系统模型。根据实车参数,设计直线型助力特性曲线并输入前述模型,最终建立Carsim/Simulink联合仿真运动学模型并开展国标操纵稳定性仿真试验。结果表明:在方向盘转向角脉冲和角阶跃试验中,较无EPS助力控制车型,有EPS助力控制车型具有良好的车辆瞬态响应度和操纵稳定性;在转向轻便性试验中,验证本款车型助力特性合理,车辆具有较好的助力效果。

电动助力转向系统NVH特性数据采集与性能评价

针对汽车电动助力转向系统NVH特性数据存在多点位异步采样误差较大,且选取性能评价依据单一的问题,设计一种二十四通道NVH特性数据同步采集与多角度特性分析系统;采用多个数据采集模块联结、同步动态随机存储器读写、高速串行计算机扩展总线融合的方式,实现二十四通道NVH特性数据的同步精确采集与快速传输;从机械性能与声振特性方面对电动助力转向系统NVH特性进行多角度分析与评价。结果表明,与传统测试方法相比,所提方法可实现多点位同步高精度采样与多角度信号时频域分析,每个通道数据采集速率可达200 kHz/s,时频域分析依据更丰富、更全面。

汽车电动助力转向系统分析

汽车电动助力转向系统是机电一体化的典型代表,它将电机和电子设备结合在一起,完善了汽车的转向驱动系统。为了满足驾驶员控制系统的可操作性,电动转向系统显示出了很大的优越性。汽车电动助力转向系统的电子控制单元实时监测车身的运行过程,按照驻车、启动、低速、高速等状态下转向扭矩的大小计算出相应的驱动信号,驱动电机运行,为驾驶员提供助力。

小鹏G3电动助力转向系统故障的诊断与检修

随着汽车行驶里程和使用年限的不断增长,汽车的故障率也会逐步升高。电动助力转向系统故障是汽车常见的故障之一,造成电动助力转向系统故障的原因有很多。本文以小鹏G3车型为例,对其电动助力转向系统故障进行分析、诊断和排除。

基于在线参数辨识的电动助力转向补偿控制

电动助力转向(electric power steering,EPS)系统具有非线性和时变性,采用常系数补偿无法实现对转矩的准确跟踪,影响驾驶员手感。文章采用滑模控制器准确跟踪电流,并设计补偿算法,利用带遗忘因子的递推最小二乘(recursive least squares,RLS)算法对助力装置进行在线参数辨识,并将辨识得到的结果进行补偿控制,在参数缓慢变化的条件下实现EPS对转矩的准确跟踪。

使用GA-PID方法的电动助力转向系统(EPAS)优化设计

在现代小型车中电动辅助转向(EPAS)系统正逐步取代传统的转向系统。电动助力转向系统的主要优点是具有减少能源消耗的能力。本文论述了GA-PID算法相对常规PID方法可实现节能减排的潜力。有刷直流电机安装在转向柱提供辅助转矩的驱动,这种配置被称为C型电动助力转向系统,结果表明GA-PID控制器与PID控制器相比较可以减少能源消耗。

电动助力转向系统回正力矩补偿控制

汽车在以不同车速行驶时,回正力矩变化显著会导致方向盘回正不足或回正超调。为了克服车速变化对汽车回正性能的影响,文中提出了基于回正力矩补偿的控制方法。在分析电动助力转向系统(Electric Power Steering System,EPS)数学模型和回正力矩模型基础上,基于车载电子稳定性程序传感器信号,提出通过方向盘转角确定期望回正力矩,由侧向加速度确定汽车的回正力矩。根据期望回正力矩和估计的实际回正力矩对EPS进行回正补偿,并对提出的控制算法在不同车速下进行仿真验证,结果表明:对于不同初始转角均具有良好的回正性能。

基于功能安全的商用车电动助力转向系统设计与验证

汽车电动助力转向(EPS)系统是根据车辆转向助力控制信号和执行端响应驾驶转向请求,实时计算车辆在各种行驶路况下的最佳转向助力参数的控制系统。基于车辆功能安全标准开展EPS系统的功能安全开发,可以降低EPS系统本身的故障率,提高车辆行驶的稳定性和安全性。提出了一种针对某商用车EPS系统的功能安全设计方法,并通过故障注入测试,验证了该设计方法的正确性和有效性。结果表明:按照车辆功能安全标准开发的EPS系统可以有效识别和规避因系统性失效而导致的EPS异常现象,提高车辆行驶横向稳定性。所提出的设计方法可为其他车型的EPS系统功能安全设计及验证提供参考。

浅析汽车电动助力转向系统开发与验证

汽车产品开发作为汽车项目开发的一个重要环节,其开发的好坏直接影响项目是否成功。汽车电动助力转向系统作为一种新型技术,已受到了国内外汽车厂家的重视。本文对汽车产品开发流程进行了总结,提出“V”字型的开发过程;介绍了电动助力转向的开发思路和过程,重点对助力形式、助力特性及关键系统和零部件进行了分析;对电动助力转向的验证思路和过程进行了说明,并对验证内容和类型及电动助力转向调校、测试与评价进行了深度解析,为后续开发和验证提供参考和依据。

电动助力转向PDC功能跑偏补偿原理及测试分析

车辆行驶跑偏问题一种常见的影响车辆使用性能的失效模式,文章根据车辆行驶跑偏特性,提出拉拽补偿(PDC)功能场景识别、补偿扭矩计算及PDC补偿扭矩输出三个阶段,并将跑偏考核指标偏移时间(TTD)和保舵力(TTT)纳入PDC功能验收性能指标。阐述并论证PDC功能对跑偏问题优化的贡献,具有一定的工程应用价值。

基于MPGA优化模糊PID控制器的电动助力转向系统控制研究

转向系统对汽车的行驶安全至关重要。对于新能源大扭矩商用车辆电动助力转向系统,传统PID控制方法存在参数选取主观性过强、难以确定,以及无法较好克服路面噪声激励和电子元器件干扰等问题。该文利用多种群遗传算法(MPGA)强大的搜索能力获取全局最优解,结合模糊PID较强的鲁棒性提出一种用多种群遗传算法优化模糊PID控制器参数的策略,并通过SIMULINK仿真比较优化前后的转向跟随性、抗干扰性及助力电机性能参数。仿真结果显示,相对传统PID控制与模糊PID控制,通过多种群遗传算法优化的模糊PID控制转向系统的跟随性、平顺性与抗干扰性均有所改善。

电动助力转向系统的鲁棒H∞控制研究

电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)中,机械摩擦、传感器噪声和路面干扰等不确定因素将降低EPS的助力跟踪性能、转向轻便性和鲁棒稳定性。针对该问题,以电动助力转向的助力跟踪性能、转向路感和车辆操纵稳定性为控制目标,基于电压补偿控制,设计了鲁棒H∞控制器。利用MATLAB/SIMULINK搭建了EPS控制模型、二自由度整车模型、轮胎模型,在单位阶跃操纵力矩作用下,仿真对比了电压补偿控制和基于电压补偿的鲁棒H∞控制的仿真响应情况,结果表明基于电压补偿的鲁棒H∞控制具有更好的助力跟踪性能、转向路感和鲁棒稳定性。

汽车电动助力转向系统负载阻力矩特性多自由度建模仿真分析

为了研究由道路、轮胎以及车辆等多元素组成的非线性复杂系统中电动助力转向系统(EPS)受力状态,从EPS系统齿轮齿条转向机构入手,结合统一轮胎模型、车辆七自由度动力学模型以及前轮定位参数,建立基于七自由度整车转向模型的EPS系统负载阻力矩模型,并通过MATLAB/Simulink软件进行多自由度建模仿真,最后进行双移线仿真实验和转向瞬态响应仿真实验。实验结果表明:与三自由度整车转向模型相比,该模型能更好地反映在不同车速下,汽车EPS系统负载阻力矩随转向盘转角的变化特性。

基于分数阶理论的汽车电动助力转向系统分析

本文在分析汽车电动助力转向(EPS)系统结构基础上建立其动力学模型,设计了直线型的助力特性曲线,以某款车型参数为例,搭建汽车EPS系统分数阶仿真模型,分别在PID控制和分数阶PIλDμ控制器下,车速为80 km/h时,向转向盘输入一个正弦波力矩,来判断转向盘转角、传感器力矩、回正电压、助力电流和助力电压相对于转向盘力矩输入时的系统响应。研究表明:相对于PID控制,转向盘转角、传感器力矩、回正电压、助力电流和助力电压在分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器下,对转向盘力矩输入有更好的响应特性,控制效果更好。本文研究结果为设计效果更好的汽车EPS系统控制器提供指导。

基于功能安全的乘用车电动助力转向系统的试验研究

本文通过对转向助力系统进行分类说明,并对各转向助力系统的优缺点进行了分析,提出目前乘用车上应用最为广泛的一套电动助力转向系统一EPS,并对EPS系统的原理做出了阐述说明,提出功能安全的重要性,并对某配备EPS系统的乘用车依据GB 17675-2021《汽车转向系基本要求》中附录B.3.3要求开展EPS系统整车层面的功能安全验证试验,验证结果表明该系统设计表现了很好的安全机制,满足功能安全的需求。

基于自适应模糊PID算法的汽车电动助力转向控制

在Matlab平台上采用自适应模糊PID算法建立车辆电动助力转向模型,采用Carsim仿真软件对大风、路面情况等外因建立仿真模型,进行自适应模糊PID助力电流仿真实验和回正控制策略实验。结果显示模型仿真目标电流值与模型自动生成的实际目标电流值在数值上具有较高的一致性,能满足预期;有电动助力转向(EPS)回正控制系统的车辆在转向盘回正的时间上更短、残余角更小,表现出较明显的优越性。

汽车电动助力转向系统跑偏分析与解决措施

以汽车电动助力转向系统(EPS)引起车辆行驶跑偏为研究对象。通过对大量故障车的分析,整理归纳EPS引起跑偏的原因,并提出了对应的解决方案,以期为业内售后故障维修、产品质量提升、新产品设计改进提供参考。

汽车电子控制式电动助力转向系统的发展探索

早在1988年,日本铃木公司就研究开发和应用了电子控制式电动助力转向系统,在减小汽车方向盘体积的同时,进一步增加了驾驶者的行车视野,此后传统机械式助力转向系统、电子液压助力转向系统逐渐退出历史舞台。为了促使电子控制式电动助力转向系统的发展和应用,本文结合电子控制式电动助力转向系统发展历程、类型、结构、原理、优势应用和发展趋势等多方面信息进行分析和讨论,希望能够有效提高汽车行驶期间的安全性。