衰减转向盘冲击力矩的电动助力转向控制

针对汽车经过凸块或不平路面时导致转向盘上产生过大冲击力矩给驾驶员带来不适感的问题,通过建立电动助力转向动力学模型估计折算到转向小齿轮上的路面冲击力矩,最终确定出路面冲击补偿电流,用以衰减由路面冲击而产生的转向盘冲击力矩。实车试验结果表明,本文方法能够在不增加电动助力转向系统元件的基础上,有效衰减转向盘冲击力矩,有较好的实际应用价值。     

基于电动助力转向的线控转向汽车路感反馈控制

针对线控转向(SBW)系统路感需要模拟生成的问题,建立了SBW系统动力学模型并研究路感产生机理。在分析电动助力转向(EPS)系统助力特性等控制算法的基础上,提出了综合路感模拟控制算法。算法中的转向系统齿条受力信息通过测量转向电机工作电流获取。选取中心区和双纽线试验工况,进行硬件在环试验。试验结果表明,本文的路感模拟方法保证了汽车低速转向轻便和高速路感清晰,可以满足驾驶员的路感反馈需求。     

基于双伺服电机的电动助力转向器硬件在环仿真试验平台

针对传统汽车转向系统建模仿真方法精度不高的问题,在深入研究二自由度整车动力学模型和轮胎模型的基础上,设计开发了一套基于双伺服电机加载的电动助力转向器（EPS）硬件在环仿真试验平台.EPS总成输入端可以选择方向盘手动加载或伺服电机自动加载,输出端则根据整车动力学模型和轮胎模型在当前方向盘转角及实车运行参数下的求解结果,由输出端伺服电机动态模拟实际汽车转向阻力矩,并通过检测关键信号指导调试与检验EPS系统性能.实际应用表明,该试验平台实时性、可靠性好,仿真试验精度高,能对EPS关键性能参数进行准确把握,非常适合于EPS系统的研发、测试及性能评价.     

基于PMSM的线控转向系统路感控制策略

为保证线控转向系统中转向轮的信息准确传递到方向盘及使驾驶员获得良好的路感,设计了一种基于永磁同步电机(PMSM)的线控转向系统。采用PMSM作为本系统路感模拟电机和转向执行电机,研究了基于PMSM的线控转向系统路感控制方案,建立了线控转向系统和PMSM的数学模型;利用解耦控制思想,分析转向执行电机q轴电流与转向阻力矩的关系,利用电动助力转向系统助力特性,获得方向盘回正力矩。考虑到线控转向系统低速回正不足、高速回正超调以及无机械限位等因素,对方向盘回正力矩进行修正最终推导得出路感力矩,给驾驶员提供路感反馈。仿真和实验结果表明:提出的路感控制策略在路感模拟和回正控制上具有工程可行性。     

汽车电动助力转向系统试验台设计

为对汽车电动助力转向系统工作性能进行研究,在对其结构原理进行分析的基础上,搭建电动助力转向试验台。系统采用电动机、扭矩传感器、汽车转向系统搭建硬件环境,应用Labview和研华数据采集卡编写相关测试系统,完成数据采集,信号分析和信号控制等功能。该系统通过采集分析EPS电机电流、EPS扭矩、电动机输入输出扭矩等数据,对EPS的性能及控制策略进行全面分析,提高EPS的开发效率和质量。实验结果表明该试验台测试系统性能良好。     

基于电阻在线估计的电动助力转向感应电机控制

针对电动助力转向系统中感应电机的力矩控制精度和响应速度问题,建立了电动助力转向系统数学模型,分析了在应用同步坐标系下的电流模型进行磁链观测时,电机转子电阻变化对力矩控制精度的影响。采用前馈反馈综合控制和电阻在线辨识的方法对感应电机的电流跟随速度和力矩控制精度进行改善。通过仿真表明,该方法可以显著提高电动助力转向系统中感应电机力矩控制的响应速度和控制精度。     

某车液压助力转向系统的试验与仿真

介绍了液压助力转向系统的基本结构及工作原理,以及某车液压助力转向系统的泵特性及阀特性试验,建立了基于结构的转阀特性模型,对3种车速下整车操纵稳定性试验的方向盘力矩特性进行验证,分析了转阀结构参数对阀特性及汽车操纵稳定性的影响,为液压助力转向系统的设计提供参考。     

用于爆胎车辆仿真的驾驶员模型

分析了驾驶员模型在汽车爆胎仿真应用中存在的问题及爆胎后车辆响应特性的变化,指出爆胎后车辆响应特性发生改变是导致驾驶员模型不能控制爆胎后汽车回到原路径的根本原因。建立了考虑爆胎后车辆左、右转向特性不对称的驾驶员模型,并进行了仿真。最后在原驾驶员模型中加入状态参考器,并对不同车速下的状态参考器参数进行辨识。解决了驾驶员模型在汽车爆胎仿真中的应用问题,为进一步研究汽车爆胎后驾驶员的操作规律及爆胎后汽车的稳定性控制提供了参考。     

基于PIC18F458的汽车电动助力转向控制系统设计

针对国内汽车电动助力转向系统(EPS)的发展现状和性能要求,基于PIC18F458系列单片机对EPS系统电控单元软硬件进行设计,着重阐述了方向盘扭矩传感器信号采集和带有CAN总线的信息采集模块,以及通过全控桥电机驱动电路实现的PWM脉宽调制永磁无刷直流电机控制模块的工作原理及其实现方法.试验结果表明该电控单元工作正常、性能可靠,满足汽车助力转向的舒适性和安全性要求.     

基于双向控制的线控转向系统路感设计

针对汽车线控转向系统路感需要模拟生成的问题,分析了转向过程中转角和力矩之间的耦合关系,提出了一种新型融合转角和力矩信息的双向控制方法。研究了路感电机和转向电机的控制方法,并参考电动助力转向系统提出了用于转向力传动比设计的助力控制和回正控制方法。通过选取典型工况进行实车试验验证,结果表明:提出的控制方法可以有效地向驾驶员反馈路感,并保证具有汽车良好的回正性能。     

基于串级MPC和EPS的集成驾驶员转向车道线保持

针对电动助力转向( EPS)作为转向执行机构的车道线保持的控制系统设计及保留驾驶员对车辆操控问题,提出基于串级模型预测控制( MPC)和EPS集成驾驶员转向的车道线保持系统. 在车道线识别视觉系统空间,建立车道线保持状态空间模型,设计基于MPC的车道线保持控制器( LMPC) . 建立EPS状态空间模型,设计基于MPC的EPS车辆前轮转角控制器( EMPC) . LMPC与EMPC经逆转向机构模型组成串级控制结构. 分析驾驶员转向对车道线保持控制的影响,进而通过保留驾驶员对车辆控制来提高处理紧急事件的能力. 仿真结果表明:在不同车速和不同曲率道路下,该控制策略均能快速消除横向位置偏差和航向角偏差,保证车辆沿着车道线行驶,具有较好的适应性和鲁棒性. 驾驶员转向可以改善车道线保持和提高车辆主动安全性.     

汽车转向的力输入控制与角输入控制及其对驾驶员-汽车闭环系统的影响

讨论了与两种不同转向控制策略相应的人－车闭环系统的运动特征，即通过给转向盘施加转向力矩或使转向盘转过一定角度来实施其转向的策略。仿真计算表明，当不足转向度小的汽车高速行驶时，驾驶员采用给转向盘施加转向力矩的控制策略具有更小的跟随误差，并且校正参数的变化范围也小得多，这说明采用此策略对车况的改变有更好的适应性。     

汽车高速紧急避障路径跟踪与主动防侧翻控制

为提高匹配机械弹性车轮汽车在高速紧急避障时的效率与安全性,在Simulink中建立了整车非线性八自由度模型,并基于车轮样机台架试验数据,利用Matlab遗传算法工具箱对机械弹性车轮模型参数进行分级辨识.综合考虑行驶车速、轨迹跟踪误差、方向盘转角以及侧翻评价指标,建立了八自由度驾驶员—汽车预瞄跟随闭环系统模型.分析了汽车在不同行驶车速时所需的方向盘角输入信息与侧翻状态响应,总结出汽车高速转向时的侧翻动态特性.为高速安全通过规划的避障路径,在转向控制驾驶员模型基础上建立了速度控制驾驶员模型,当侧翻评价指标超过安全阈值时利用制动踏板降低车速,当纵向车速小于期望安全车速时利用加速踏板提高车速.仿真分析表明建立的高速避障路径跟踪与控制策略能高效完成避障路径跟踪,同时能有效降低紧急避障时的侧翻风险.     

汽车电动助力转向系统转向盘转矩直接控制策略

为改善汽车转向轻便性和路感的问题,设计了以转向盘转矩为控制目标的电动助力转向系统。在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,建立了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型。仿真结果表明,所设计的电动助力转向系统,在改善转向轻便性和路感问题的同时,控制性能不受系统参数变化的影响,具有稳定的转向盘转矩特性。     

用于电动轮驱动汽车的差动助力转向

根据电动轮汽车的各轮独立驱动特点,提出一种针对电动轮汽车的新型助力转向方式。着重讨论了差动助力转向的基本原理和可行性。应用Matlab及Simulink建立了整车和转向系模型,给出了目标扭矩分配的特性曲线及左右转向轮的扭矩输出的控制算法,并进行了仿真验证。结果表明:对于电动轮驱动汽车,所提出的差动助力转向方法满足了转向轻便和驾驶路感要求,可以在保留传统机械转向系的前提下,成功应用于四轮独立驱动的电动汽车,提高电动轮汽车整车性能优势并降低成本。     

基于AMESim/Simulink联合仿真的电动辅助转向系统的建模与仿真

文章综合考虑EPS系统需要功用及其影响要素,设计车辆EPS系统的动力学模型,并设计适当的辅助特性曲线和控制算法,即以保证最合适的转向盘“路感”,最后借助AMESim/Simulink的联合模拟验证了EPS系统模型的动态应用性能,结果显示,该文所设计的EPS系统能切实有效且安定地使提升传统式转向系统的轻便性。     

侧向风干扰下的汽车主动前轮转向最优控制

侧向风对汽车行驶操纵稳定性有重要影响.通过分析侧向风干扰下车辆稳定性,提出基于主动前轮转向(active front wheel steering,AFS)的控制策略.AFS控制器采用线性二次型最优控制算法,以实现横摆角速度和质心侧偏角目标值跟踪.为了评价控制算法,基于MATLAB/Simulink和CarSim协同仿真环境建立整车动力学模型、单点预瞄驾驶员模型、控制器模型、道路和侧向风模型.仿真结果表明,AFS可有效提高车辆在侧向风干扰下的操纵稳定性,且控制算法对车速和路面附着系数具有良好的鲁棒性.