Model development and parameter investigation of a column-type electric power steering system

In this paper, the performance of a column-type electric power steering （EPS） system and vehicle has been studied and a detailed mathematical model for the system has been established. Based on the mathematic model of the optimization design for steering feel, the parameters of the EPS system and vehicle on steering performance have been investigated. Moreover, the effects of the parameters on system stability have been analyzed and compared by the method of absolute sensitivity and the results are given in the end.

基于遗传算法的EPS系统参数优化

根据纯电动大客车电动助力转向(EPS)系统工作的具体要求,开发了适合纯电动大客车EPS系统使用的循环球式电动助力转向器,建立了纯电动大客车循环球式EPS系统动力学模型及整车二自由度转向模型。在此基础上提出了系统转向路感、转向灵敏度以及转向操稳性的概念,并根据多元函数有约束优化问题的特点应用遗传算法对系统参数进行了优化设计。仿真结果表明:基于遗传算法优化的系统参数提高了系统的转向路感和转向操稳性。

基于免疫模糊PID的EPS控制仿真研究

研究提高汽车电动助力转向系统(EPS)的助力转向性能和轻便性的优化控制问题。传统PID控制参数优化前,需专家知识经验,且响应能力和跟随性能较差,影响EPS控制性能。为了提高EPS助力转向性能和轻便性,提出了采用免疫反馈控制和模糊控制相结合的免疫模糊PID控制EPS转向柱转角的策略。首先,在EPS数学模型的基础上,建立输入为转向盘转角、输出为转向柱转角的EPS系统助力特性模型,并设计了免疫模糊PID控制器。其次,根据稳定性试验的相关标准,选取不同的转向工况,在Matlab中进行EPS控制仿真,并与常规PID控制的EPS进行比较,通过加入干扰验证改进算法的鲁棒性。结果表明改进算法能有效地提高EPS系统的快速响应能力和跟随性能,改善转向系统的助力转向性能。

基于H_∞混合灵敏度控制的EPS操纵稳定性研究

针对电动助力转向系统存在的传感器噪声、路面干扰、参数摄动等不确定性,以及转向系统的多控制目标要求,设计了一种基于H_∞混合灵敏度控制方法的EPS系统电流控制器.建立了能够体现装配EPS系统汽车助力特性和整车操纵稳定性能的综合模型,从而使评价EPS汽车综合操纵性能的指标更加全面和符合实际.仿真与分析结果表明,所设计的控制器不仅能够保证满意的路感、良好的操纵稳定性能,而且可以有效抑制传感器噪声和路面干扰的影响,从而提高了系统的性能鲁棒性和稳定鲁棒性.

基于频域整形的EPS系统参数优化

针对电动助力转向(EPS)系统传统的参数优化方案无法保障良好转向盘力矩瞬态特性的问题,借鉴经典控制理论二阶振荡环节的基本结论,提出了EPS系统参数的频域整形优化方案。在现有转向路感评价模型频域分析的基础上,建立了EPS系统阻尼比的量化公式。该方案本质上是以EPS系统阻尼比为优化目标,并以EPS系统的稳定性量化公式为约束条件。为验证所提出的频域整形方案的优化效果,分别建立了基于频域整形优化方案和传统优化方案的优化模型,并基于遗传算法对优化模型进行了优化设计和计算。两种优化方案的对比分析结果表明,与传统优化方案相比,提出频域整形方案,可以进一步改善转向盘力矩的瞬态响应特性,有利于获得更好的转向路感。

电动助力转向系统性能优化及参数研究

为研究电动助力转向(EPS)系统的转向特性,首先对转向柱式EPS系统进行了详细的建模。结合一个考虑悬架影响的整车动力学模型,提出了汽车转向性能的指标如转向灵敏度、稳定性和转向路感,并推导出其具体表达式。通过构造和分析转向路感优化模型,研究分析了EPS系统及整车参数对转向性能的影响。最后通过绝对灵敏度的方法,从系统稳定性角度对参数影响进行了分析。

电动助力转向系统结构参数优化

研究优化汽车转向系统结构控制问题,为实现电动助力转向系统结构参数的优化,建立了电动助力转向系统和二自由度整车的数学模型,推导了转向灵敏度和路感的传递函数,提出了路感的优化模型。在MATLAB/SIMULINK上建立前轮转向仿真模型进行仿真,结果表明,优化后的方向盘转矩明显较优化前增大,转向盘转矩达到了7.52 Nm,接近最舒适的转向盘转矩7 Nm,即优化后高速路感增强,为设计提供了科学依据。