汽车EPS助力特性设计方法研究

对汽车转向系统进行受力分析,建立了不同工况下的转向盘阻力矩模型。提出了一种驾驶员理想转向盘力矩参数化特性模型,并在此基础之上对EPS(electric power steering system)助力特性曲线的设计机理进行研究。提出了以驾驶员理想转向盘力矩与车速、转向盘转角、侧向加速度的关系为基础将助力特性曲线按照高速和低速分别进行设计的观点,进而基于此观点探讨了EPS助力特性曲线的产生过程,并对EPS助力特性曲线的几何特征进行了论证。

基于改进模糊PID控制的EPS系统建模仿真

电动助力转向(EPS)是一种新型的汽车动力转向技术。为了提高系统的响应速度、控制精度、实时性等,分析了EPS系统的工作原理,结合EPS的结构和动力学特性,建立了EPS的数学模型。在模糊PID控制基础上,提出了一种将单纯性法与模糊PID控制相结合的改进模糊PID控制方法,并在MATLAB平台上建立了EPS系统仿真模型。仿真结果表明,方法明显改善了系统的瞬态响应和随从特性,具有良好的转向灵活性和操纵稳定性。

EPS新型助力特性曲线设计与研究

基于转向轻便性和路感对EPS(电动助力转向系统)常用的直线型和曲线型助力特性曲线进行了分析,设计一种能更好地协调低车速时转向轻便性和高车速时路感的助力特性曲线。在MATLAB/Simulink中建立了电动助力转向系统动力学仿真模型,并对3种助力特性曲线进行了仿真研究。研究结果表明:新型助力特性曲线在低车速时具有比直线型和曲线型助力特性曲线更好的转向轻便性,在高速时具有与曲线型助力特性曲线相当,而比直线型助力特性曲线更好的路感。

EPS控制器建模与动态性能试验仿真

电动助力转向(electric power steering,EPS)控制器动态性能直接影响EPS总成的快速响应性和平稳性.利用Matlab/Si mulink创建EPS控制器模型,设计了EPS基本助力特性和包含PID算法、电流反馈的控制策略;利用AMESi m创建EPS负载模型并组装系统仿真模型,定义软件的数据交换接口并进行联合仿真.通过仿真,研究了三种标准激励下控制器动态性能的评价方法,讨论了助力电机关键参数对控制器性能的影响.结果表明,依托特定负载建模构建半物理仿真系统,进行脱离EPS总成环境的控制器动态性能试验是可行的.

EPS管柱功能试验台控制系统的数学建模与仿真

介绍了EPS管柱功能试验台系统的控制原理。利用机理建模法,对交流异步电机和永磁同步电机的伺服控制系统进行分析并建立了数学模型,对机械传动系统的联轴器进行数学分析,得到了传递函数。最后对整个系统模型用MATLAB/Simulink工具进行仿真,分析了试验过程中产生多余扭矩的原因。仿真得到的数据和实际试验数据较吻合,证明了仿真模型的正确性,为试验台的进一步改进和设计提供了理论依据。

一种软件在环EPS转向调试参数优化方法

在当前转向性能开发中,主观转向评估和转向性能客观测试都需在样车上进行,这些样车的选择和调试需要覆盖架构下各个车型变种,如车身形式,动力总成形式,轮胎。有限的开发时间,高昂的造车成本以及实际车辆使用时间都大大限制了转向手感的精细化开发。开发了一种针对转向性能早期客观评价的软件在环开发流程和工具链,提高了现有转向性能开发效率和交付物质量。这种方法创新性地利用了现有车辆动力学仿真工具和客观测试数据,将其和转向控制器模型相结合,提供了在开发前期进行虚拟转向手感调试的工具链。通过这种方式可在项目前期开发出满足整车性能要求的方向性标定。同时,这种开发工具不仅适用于项目前期开发,也可以在与样车同步开发的过程当中使用,以减少样车的标定时间,并协助解决开发中遇到的问题。

一种智轨电车电液转向系统半实物仿真测试平台研究

针对智轨车辆电液转向系统试验资源紧张、现场调试困难等难题,文章开发了一套基于电液转向系统数学模型的半实物仿真平台。文章建立了电液转向系统执行部件的数学模型,结合多轴转向系统实际电子控制单元,构成硬件在环的半实物仿真测试平台,并基于该平台,完成了对智轨电车电液转向系统试验验证与仿真研究。验证结果表明,该半实物仿真平台为智轨电车电液转向系统研发与调试提供了高效便捷的平台。

电动助力转向系统的建模与仿真技术

概述了电动助力转向系统(EPS)的结构和工作原理,并介绍了电动助力转向系统助力特性的设计方法。在分析了电动助力转向系统各组成部分数学模型的基础上,构建了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型。采用了PID和直流斩波控制策略对电动机目标电流进行闭环跟踪控制。仿真结果表明:所设计的助力特性较好地协调了转向轻便性和路感之间的矛盾,同时,电动机实际电流较好地跟踪了目标电流,从而验证了控制策略的有效性。

基于整车动力学的电动助力转向系统建模仿真

结合EPS的结构和动力学特性,建立了EPS的动力学方程,采用PID控制方法分别对电机进行助力和回正控制,并结合三自由度的整车模型(考虑侧倾影响)和Fiala轮胎模型建立了EPS整体仿真模型。分析了EPS系统对方向盘瞬态响应品质的影响以及路面冲击下汽车纵横向加速度的变化。

旋转导向钻井稳定平台控制系统仿真研究

深入分析了调制式旋转导向钻井系统稳定平台的控制原理,在MATLAB/SUMULINK中建立了其控制系统模拟模型。该模型充分考虑了井下复杂状况,引入了一系列影响控制系统的因素,如上下涡轮电机的相互影响、轴承对平台的摩擦扭矩、旋转的钻井液传递给平台的黏滞摩擦扭矩、盘阀系统传递给平台的摩擦扭矩等。采用传统的PID控制算法,即使在采用最优PID参数的情况下,仍然无法得到令人满意的效果。鉴于此,提出了一种采用偏差模糊控制和微调增量的新型模糊控制算法。模拟结果表明,所采用的模糊控制方法能够更快地跟随控制信号,并且超调量较小,提高了系统的抗干扰能力。

四履带车辆转向性能仿真研究

针对四履带车辆特点,建立了考虑履带宽度以及滑转、滑移的四履带车辆稳态转向数学模型,并对模型进行了数值求解,分析了各因素对其稳态转向性能的影响。基于多刚体动力学软件RecurDyn对某四履带车辆进行了虚拟样机转向仿真试验,仿真结果与理论计算吻合较好,证明模型具有较高的可靠性。

基于随机次优控制的汽车电动助力转向与主动悬架集成控制

将汽车电动助力转向系统(EPS)模型、转向模型和主动悬架系统(ASS)模型相结合,建立了整车系统的动力学模型。设计了输出反馈随机次优控制策略,实现了汽车EPS和ASS的集成控制。在Matlab/Simulink环境下进行了仿真计算,仿真结果表明,采用所提出的集成控制策略,不仅能有效改善EPS的轻便性,而且使得ASS具有很好衰减路面振动、抗侧倾和抗俯仰的能力,从而显著提高了汽车操纵稳定性、安全性和平顺性等综合性能。

飞机操纵前轮转弯运动的数学模型及数值仿真

对于飞机滑跑时的操纵前轮转弯运动，本文建立了包括飞机整体运动和前轮转向运动的数学模型，用牛顿－欧拉法导出了非线性运动微分方程组，并求出数值解。在一定限制条件下计算出飞机前轮的最大转向角和飞机的动态响应曲线及其重心的运动轨迹。

多履带机械稳态转向特性的研究

提出了适用于多履带机械稳态转向特性分析的数学模型及求解万法．将传统的在过分简化基础上的近似求解方法提高到利用数值方法对包含多种因素在内的模型进行精确求解，定义了转向不准确度及转向驱动力增加率作为评价多履带机械转向性能的指标。利用３履带机械模型对计算机仿真结果进行了验证。实验结果与仿具结果吻合较好；

混合动力客车电动助力转向系统设计与仿真研究

开发了适合混合动力大客车的电动助力转向系统,进行了系统助力特性的匹配设计。在分析该系统各组成部分数学模型的基础上,建立了基于MATLAB/Simulink软件的客车电动助力转向系统的仿真模型。采用PID控制和脉宽调制(PWM)直流斩波技术对助力电动机的助力电流进行闭环跟踪控制。仿真结果表明,所建模型及采用的控制方法有效,助力电流跟踪效果良好,助力转向响应快,满足助力特性及系统对路感的要求,设计的助力特性有效。

轮式拖拉机电液转向系统的建模与仿真

针对轮式拖拉机的液压转向系统 ,提出了由中央控制器、脉宽调制放大器、比例阀控缸、转向执行机构构成的电液转向系统的数学模型 ,该模型是在假定液体不可压缩、滑阀无摩擦、零开口的基础上线性化的 ,线性化模型采用 MATL AB Simulink进行仿真 ,并通过野外实车运行验证。结果表明 ,对系统死区、饱和、时间延迟进行补偿的三阶线性化模型 ,在转向角为 [- 10°。

汽车正面40%偏置碰撞驾驶员侧安全性仿真分析

为减轻驾驶员在40%偏置碰撞中受到的伤害,运用多刚体动力学分析软件(MADYMO)建立包括车体、假人、安全带、气囊等模型的某款车型偏置碰撞的乘员约束系统仿真模型。将仿真结果和实车试验碰撞结果进行对比,验证模型的准确性。在此模型基础上,研究车身绕Y轴、Z轴旋转的角度曲线,对角度波形进行优化分析。同时,研究方向盘角度、前后位移量变化对驾驶员伤害值的影响,用以指导约束系统的碰撞安全性能设计。结果表明,车体绕Z轴先急后缓旋转、方向盘向上调节后,能显著降低驾驶员头部、胸部伤害。

铰接系统布局方案对铰接车原地转向性能的影响

为验证铰接系统在铰接车前后车架上不同布局方案的差异,利用ADAMS软件建立了铰接车虚拟样机模型,研究了铰接系统前置和后置两种方案对铰接车原地转向过程中轮胎和铰接体的受力、车身侧倾以及运动轨迹的影响。结果表明:采用铰接体前置方案减小了转向过程中前后车体侧倾的现象,内外两侧轮胎轮荷转移量降低了50%以上,铰接体沿整车纵向和侧向的受力也得到一定程度的改善,采用两种方案的铰接车运动轨迹基本重合。

基于驾驶员模型的4WS车辆操纵稳定性研究

建立了四轮转向车辆(4WS)的动力学模型,基于单点预瞄的驾驶员数学模型,编写了四轮转向车辆在S型道路和复杂赛车跑道行驶的闭环运动仿真程序,对比例控制策略的四轮转向车辆进行运动学和动力学进行高速动态仿真。仿真结果表明:在高速行驶下的四轮转向车辆操纵稳定性优于前轮转向车辆,系统具有良好的动态特性,更能有效地提高车辆瞬态操纵稳定性和安全性。

模糊PID控制在磁流变半主动悬架中的应用

为了综合体现汽车车身的垂直跳动、俯仰变化以及侧倾问题,建立了七自由度半主动悬架非线性动力学模型和四轮随机路面模型,并加入了制动模块和转向模块。采用改进型Bouc-wen模型来模拟磁流变阻尼器。利用Fuzzy-PID复合控制技术,即利用模糊规则实现了对PID参数的在线修改,使控制器能按操作者最初设定的规则进行自动调整,以便获得更好的控制性能。仿真结果表明:与常规PID控制相比,Fuzzy-PID控制具有更好的控制效果,不仅能够更有效的降低车身加速度、侧倾角加速度与俯仰角加速度,而且能较大的改善悬架动扰度,提高车辆的舒适性和安全性。