动力转向器试验台机械结构设计

动力转向器试验台机械结构设计

一、动力转向器试验台机械结构设计(论文文献综述)

王燮辉[1](2021)在《基于dSPACE的EPS控制策略及试验台架的设计与验证》文中提出随着电子产业的发展,电动助力转向系统(Electric power steering system,EPS)以低成本、低能耗、高性能的优势,在乘用车领域中占领了大量的份额。我国具有自主知识产权EPS的供应链已经趋于成熟,但是在EPS试验台架方面却缺乏商业化应用的成果,与国外具有一定的差距。EPS试验台架对于EPS的开发具有强烈的指导作用,可在实验室内有限的空间下,以较短的时间实现EPS系统的初步实际验证、在线修改与调试,缩短EPS的开发周期,降低人力、物力成本。首先,根据研究对象的整车参数,在Car Sim和MATLAB/Simulink搭建车辆动力学联合仿真模型,通过对转向阻力矩的分析,建立了转向阻力矩模型,可实现在不同的车速、道路附着系数和转向盘转角下车辆转向阻力矩的实时计算和输出。其次,通过管柱助力式电动助力转向系统(Column Type Electronic Power Steering,C-EPS)的受力分析,构建了C-EPS数学模型。基于转向阻力矩模型设计了改进的直线型助力特性曲线。采用常规PID控制器进行C-EPS转向助力和转向盘回正的控制,并使用遗传算法进行PID控制器参数的整定,完成C-EPS控制策略的设计。联合转向阻力矩模型和C-EPS模型进行了仿真,在转向轻便性,助力阶跃响应和转向回正仿真试验中取得了良好的控制效果。然后,使用dSPACE实时系统,搭建了C-EPS硬件在环试验台架。在硬件方面,完成了试验台架机械结构、转向阻力矩加载机构、传动机构的设计,传感器的选取和助力电机驱动器的选型;在软件方面,完成了控制策略的代码生成,并采用Controldesk建立了试验管理人机交互界面。硬件在环仿真试验结果表明,所设计的C-EPS控制策略具有良好的性能,试验台架达到了预期的设计目标。最后,为进一步提升C-EPS的安全性能,针对C-EPS传感器的故障失效模式,设计了对于C-EPS扰动输入不敏感的未知输入观测器,建立了C-EPS主动容错控制。针对转矩传感器和电流传感器进行容错控制仿真试验,仿真结果表明所设计的容错控制能够实时估计传感器故障值,分别实现了转矩和电流信号故障下C-EPS助力性能的恢复。

李洪强[2](2019)在《基于永磁同步电机的循环球式电动助力转向系统研究》文中研究表明近年来,随着汽车的普及,人们对汽车操作的轻便性、灵活性、稳定性、安全性等要求越来越高,而这些要求与汽车转向系统性能的好坏有直接的关系。然而传统的动力转向系统存在诸多问题,这时电动助力转向(EPS)系统应运而生,它通过电动机输出力矩作用在转向器上,以此辅助驾驶员完成转向操作。它不仅具备上述人们对汽车驾驶的要求,而且还具有环保、节能等优点,被广泛应用于各类车型上。它在动力转向技术的发展中举足轻重。本文选择永磁同步电机作为电动助力转向系统的助力电机,在此基础上对循环球式电动助力转向系统展开了研究,主要包括:(1)简单介绍了电动助力转向系统的结构组成和工作原理,对永磁同步电机的控制原理展开了分析,确定实行d轴电流为0的电机控制方法。(2)对车辆在原地和车辆正常行驶时的转向阻力矩进行了分析,对目标车型的EPS系统结构进行了简化,在此基础上建立了循环球式电动助力转向系统各部分的动力学数学模型。(3)按照电动助力转向系统的工作要求,对目标车型上使用的的循环球式EPS系统的三种控制模式展开分析。对于助力控制,制定了常规PID助力控制策略和基于遗传算法优化的PID助力控制策略。为应对汽车低速回正时方向盘回不到中位及高速超过中位的状况,制定了回正控制策略。针对汽车高速行驶时路感不佳的问题,制定了电动助力转向系统的阻尼控制策略。(4)在Matlab/Simulink中建立了循环球式EPS系统的仿真模型,完成了对循环球式EPS系统三种控制的仿真。通过分析结果得出,基于遗传算法优化的PID助力控制比常规PID助力控制的目标电流跟随性更好,转向稳定性更高。EPS系统加入回正控制后,无论是在低速转向回正还是在高速转向回正情况下,方向盘总是能快速回到中间位置,系统稳定性也随之增强。在车辆高速行驶时加入阻尼控制,使转向灵敏度下降,提高了驾驶员的路感和行车安全性。(5)以单片机TMS320F28035为核心,开发了EPS控制器样机。为验证控制器样机性能好坏,开发了基于LabVIEW的循环球式EPS系统基础性能试验台,并按照相关试验标准,在循环球式EPS系统基础性能试验台上对控制器样机做了基础性能检测试验,包括输入扭矩/输出扭矩试验、输入扭矩/电机电流特性试验、正向空载转动力矩试验、功能试验,试验结果表明控制器样机符合相关行业标准。

朱天阳[3](2019)在《基于SBW系统车道偏离辅助控制研究》文中进行了进一步梳理线控转向系统(Steer-By-Wire,SBW)作为一种新型的转向系统,打破了传动转向系统机械连接上的束缚,为汽车的智能化发展起着推动的作用。本文针对线控转向系统变角传动比和路感的真实模拟进行了研究,并在此基础上利用该转向系统特有的转向控制优势进行车道偏离辅助控制研究。首先,对线控转向系统的结构及工作原理进行了讲解,搭建动力学模型,在Carsim中对整车参数进行设计。基于转向时横摆角速度增益不变设计了变角传动比,并通过Carsim/Simulink联合进行仿真验证。其次,对线控转向系统路感的组成进行分析,针对方向盘总成固有摩擦力矩小且差异化明显,设计了改进型库伦摩擦模型和GA-BP神经网络模型对摩擦力矩进行补偿,并通过反步法对电流进行稳定跟踪。利用线控转向系统特有的转向优势和路感可以进行个性化设计的优点,设计了车道偏离辅助控制系统,在控制结构上主要分为辅助决策层、辅助控制层和执行层。辅助控制层根据预瞄点处的横向位置偏差对驾驶的安全性进行判断;辅助控制层根据车路信息设计出理想角、修正角和阻尼角进行转向控制;执行层中前轮准确跟踪控制器输出转角,转向盘根据辅助工况提供相应的路感。最后,搭建电机性能测试试验台和SBW系统硬件在环试验台,对前轮转向控制进行台架实验和实车试验;为验证路感设计的合理性和摩擦补偿模型的有效性进行了硬件在环实验;在转向控制和路感模拟都较为理想后,对车道偏离辅助控制进行了硬件在环实验。

程小宣[4](2019)在《考虑延迟的线控转向系统控制策略研究》文中研究表明线控转向系统取消了转向盘到转向轮之间的物理连接,以电机直接实现转向和路感反馈的功能,已成为智能驾驶中转向系统的发展趋势。线控转向系统中存在由信息传输处理与机械摩擦等导致的时间延迟,而延迟会影响系统的动态性能,因此本文在对线控转向系统进行建模和控制器设计时,着重考虑了延迟时间,并基于硬件在环进行了试验验证。首先,本文对线控转向系统进行建模,将整个系统分成整车模型、路感反馈总成模型、转向执行总成模型、驾驶员模型以及延迟环节模型,充分考虑了驾驶员端、下层转向执行端以及两端之间信号采集处理与传输带来的时间延迟,具体包括上层预瞄跟踪模型的驾驶员由于预瞄或者操纵反应而产生的时间延迟,下层转向执行端由于机械摩擦、阻尼环节带来的执行延迟,以及上层驾驶员端和下层转向执行端之间信号采集与处理带来的时间延迟。接着本文重点对上下层转向系统进行考虑时间延迟的控制器设计:针对下层转向执行系统中存在的时间延迟,设计Smith补偿器进行延迟补偿;针对驾驶员端的预瞄反应延迟与两端之间信号采集处理与传输的时间延迟,分别设计可以应对随机延迟时间的二自由度内模控制器,并进行联合控制,在实现上层路径精准跟踪的基础上,也提高了下层执行机构的转角跟踪精度,响应速度和鲁棒性。然后利用MATLAB/Simulink软件联合CarSim软件进行下层转向执行和上层预瞄跟踪闭环系统的仿真验证,在丰富的工况以及含有固定、随机延迟的情况下,验证了所设计控制器的跟踪准确性和鲁棒性,与优化PID控制器相比,本文设计的控制器在延迟时间存在的工况下跟踪精度更高,同时大时延下稳定性更好。最后,在线控转向硬件在环台架试验中,本文自主开发了相应硬件平台和软件平台,并利用dSPACE系统进行信号采集与控制器搭建。进行了转角跟踪实验,验证了控制器的跟踪性能良好,也有效地进行了延迟补偿,提高了转角跟踪的响应速度;进行了驾驶员闭环试验,在转向系统依然存在机械摩擦或者信号传输等延迟的工况下,车辆状态参数也能在很短的时间内达到稳态,并且实现良好的路径和前轮转角跟踪效果。总结而言,本文设计的控制器能够补偿固定和随机类型的延迟时间,为提高线控转向的控制品质和可靠性提供了思路,并通过仿真和硬件在环试验进行了验证。在船舶领域,船舶航行的安全性和经济性与其操纵性能和动力系统性能密切相关,而操纵系统和动力系统中存在的时间延迟是影响船舶操纵控制和动力系统控制性能的重要因素,本文针对含延迟的线控转向系统提出的方法也可为船舶相关控制提供参考。

闫明帅[5](2019)在《主动前轮转向与主动稳定杆协调控制研究》文中提出随着汽车技术不断升级,底盘主动控制功能逐渐增多,但同时也带来多系统集成控制问题。主动前轮转向(AFS,Active Front-wheel Steering)通过附加额外转向自由度,扩展了转向系统可变转向比功能;主动稳定杆(ASB,Active Stabilizer Bar)使得悬架系统侧倾角刚度可变,通过主动扭转力矩,对车辆侧倾姿态实时控制,降低车辆侧翻风险。针对未来底盘集成化时需要考虑耦合控制问题,本文对双系统协调控制进行了深入研究。首先,利用MATLAB/Simulink?软件建立了车辆动力学模型、作动器模型以及驾驶员模型,并利用Carsim?进行了对比验证与分析。其次,对于主动前轮转向系统,上层采用S函数设计理想转向比曲线计算附加转向角度,底层作动器进行角度随动控制;对于主动稳定杆系统,利用分段函数设计侧倾角目标值,并设计滑模控制律计算主动控制力矩,底层作动器实现力矩响应,改善车辆侧倾性能。然后,通过对比多种系统集成控制方法,指出分散控制性能有限,集中控制扩展性差,协调控制是组织多系统的优选架构。进而通过理论分析两者系统的运动与控制耦合关系,提出了一种功能分层的协调控制框架:上层模糊PID控制器基于车辆横摆运动状态协调中层独立系统,对其控制器输出进行修正,底层执行器根据指令完成闭环控制,实现多系统的协调控制;同时考虑稳定杆作动器失效故障,设计针对此工况下的重构控制策略,提高了系统容错控制能力。最后,设置阶跃、正弦转向开环控制工况以及基于驾驶员预瞄模型的单移线、双移线机动闭环控制工况,对设计算法进行了离线仿真研究;然后利用dSPACE硬件在环设备组建主动前轮转向与主动稳定杆联合试验台架,进行了快速控制原型试验研究。仿真与试验表明:所提出的协调控制算法可以提高车辆的横摆操纵性能,同时兼顾车辆侧倾稳定性能;所设计的容错算法可以提高作动器失效故障工况下的车辆稳定性控制。

刘帆[6](2018)在《汽车循环球式转向器动力特性分析与检测设备开发》文中指出汽车行驶系统的性能安全与否取决于其中的动力转向体系,而动力转向器是汽车行驶系统的关键构件。所以动力转向器的性能研究成为开发出良好汽车驾驶系统的重中之重。本文是以杭州世宝汽车方向机有限公司生产的动力转向器为研究对象,该转向器属于循环球式液压动力转向器,主要用于重型货车上。文章对其功能特性和回正特性进行系统建模与仿真分析,并通过转向器特性试验验证仿真模型,得出部分结构参数对转向器特性的影响规律。同时根据现场环境搭建转向器测试台。然后基于Lab VIEW的多通道数据采集方式设计出转向器性能检测系统,根据良好的人机交互界面显示的数据和试验曲线来判断转向器性能能否满足出厂设计要求,并为进一步改进转向器性能提供可靠依据。该论文主要研究内容有:(1)对循环球式液压动力转向系统进行深入动力学分析。首先根据拉格朗日定理对转向系统的机械系统部分的动力学进行公式推导,建立数学模型,然后再对其液压助力系统部分进行动力学分析,最终建立整个液压助力转向体系的功能特性和回正特性模型。通过仿真软件MATLAB中的Simulink模块搭建模型,并进行转向器特性试验验证该模型的准确性。(2)根据前面所建立的仿真模型,采用汽车转向系统功能特性以及回正特性的评价标准,对部分结构参数进行仿真分析。得出转向器功能性能随着齿扇半径Rse的减小而降低,但有利于回正;而刚度系数Kpα的减小则不利于回正;另外,阻尼系数Bpα的减小将有利于转向功能和回正特性。(3)依据实际测试环境,设计转向器性能检测平台结构。因该测试项目属于离线测试而非实车测试,输入部分采用伺服电机来为转向器输入端提供一定的扭矩,用来模拟现实中的方向盘;输出部分利用加载油缸对输出轴进行反向加载来模拟现实中的负载,完成对该转向器的测试环境搭建。(4)结合本试验的工作原理,对循环球式转向器功能试验台进行构架分析,建立了基于虚拟仪器Lab VIEW的转向器性能检测系统。该系统不仅可以实现对转向器各项性能的测试和结果分析,而且能够改变测试参数得出多组结果进行对比研究,同时还可以记录所有操作信息以及查询测试信息,具有良好的人机交互功能。

田丽雯[7](2017)在《某乘用车转向系统的建模仿真及试验分析》文中认为随着现代汽车工业的快速发展,在汽车研发过程中,人们对于汽车在驾驶稳定性、操作准确性及安全性等方面的表现提出了更高的要求。这对转向系统机械性能的稳定性、建模的准确性以及仿真及优化分析提出了更高的要求。传统的机械系统优化分析过程是首先对目标机械系统建模并直接进行优化分析,其次将优化分析好的模型加工成成品进行台架试验,验证优化后的模型是否能够通过国家标准。在这个过程中,建模的精度直接影响了优化分析的结果,对试制零部件的尺寸、质量等要素均有很大的影响。如果模型不准确,那么接下来的优化和试制也将收到干扰。为了提高建模精度,我们先对在ADAMS系统中建立好的转向系统模型进行仿真分析,并对原有的转向系统进行台架试验,得到转向系统的空载扭矩,并据此并对转向系统的计算机模型加以修正,使其与实际的模型更加接近。最后在ADAMS中将转向系统模型进行优化分析,得出了优化分析结果。转向系统输出角速度的稳定性对汽车操纵的稳定性起到至关重要的作用,转向系统中的双十字轴万向节输入、输出轴是否能够等速转动对转向系统输出角速度的稳定性有很大影响。本文先研究了单十字轴万向节的运动分析特性,并据此研究了双十字轴万向节的运动分析特性,证明了使用双十字轴万向节时令靠近输入端的第一对十字轴万向节垂直布置,靠近输出端的第二对十字轴万向节平行布置;或者靠近输入端的第一对十字轴万向节平行布置,靠近输出端的第二对十字轴万向节垂直布置时,均能够实现转向系统中双十字轴万向节等速转动,并应用该结论对某已有车型的转向系统进行了改进和优化分析。

胡文[8](2016)在《电控液压助力转向系统技术研究》文中指出随着车辆控制技术的发展以及人们对驾驶安全性和舒适性要求越来越高,液压助力转向系统由于存在不能实现主动控制、转向助力特性不可调等问题,已经不能满足新的要求。电动助力转向系统虽然能够解决上述问题,但是在中重型商用车的应用上存在着助力不足的缺陷。因此,电控液压助力转向系统的研究有着重要的意义。本课题结合国内外相关研究,设计了一种新型的电控液压助力转向系统。在建立系统动力学模型的基础上,进行控制策略的研究。同时还研制了原理样机,并设计搭建了相应的硬件在环仿真平台并进行转向试验,为实现主动控制转向以及主动控制路感的电控液压助力转向系统在实车上的应用提供理论和试验参考。本文的主要内容包括:(1)对以转阀为核心部件的传统液压助力转向系统进行研究,分析其系统响应特性和助力特性。设计了一种基于伺服比例电磁阀的新型电控液压助力转向系统,并建立系统动力学模型。提出利用压力反馈的方法控制电磁阀阀芯位移,从而控制系统助力的大小和方向,实现转向系统主动控制并改善助力特性。(2)依据转向系统控制目标,设计考虑车速影响的目标助力特性曲线。针对系统具有非线性的特点,基于模糊自适应PID控制开发转向系统主动控制策略,并建立CarSim/MATLAB联合仿真模型。通过对比分析不同车速下的仿真结果,从理论上验证所建立的系统能够在传统液压助力转向系统的基础上,提高汽车低速行驶时转向操纵的轻便性以及高速时的稳定性,实现随车速变化而主动控制路感。(3)根据系统结构方案,研制了原理样机,并基于dSPACE实时仿真系统,结合CarSim/MATLAB联合仿真模型、TTC60控制器以及转向阻力矩模拟试验台,设计并搭建了电控液压助力转向系统硬件在环仿真平台。进行转向试验以验证理论分析结果,为所提出的转向系统在实车上的应用提供试验参考。(4)在所建立的新型电控液压助力转向系统基础上,针对车辆行驶过程中遇到侧向扰动的情形进行了研究。在CarSim/MATLAB联合仿真环境下,建立基于压力补偿的系统控制策略,实现侧向风扰动下保持车辆直线行驶并减小驾驶员负担的目标。进一步验证了所建立的系统在转向主动控制方面的有效性和实用性。

高帅[9](2015)在《汽车转向拉杆接头总成试验台设计》文中研究表明汽车转向拉杆是汽车上的重要零件,其强度和可靠性是汽车能否安全行驶的重要指标之一。汽车转向拉杆球接头总成是汽车转向拉杆重要组成部分,大部分转向拉杆的失效都是因为转向拉杆接头总成出现问题造成的。因此,可以通过提高转向拉杆接头总成的质量来提高转向拉杆总体质量,解决汽车转弯安全隐患问题。为了检测改进过的转向拉杆接头总成的质量,根据QCT304-1999《汽车转向拉杆接头总成台架试验方法》相关标准,设计一个转向拉杆球接头总成试验台。该试验台机械结构需要能够模拟汽车转弯时球头销受到的摆动作用、旋转作用以及轴向加载作用。该试验台测控系统中,考虑了力传感器、转矩传感器、数据采集卡、运动控制卡等硬件的选型等问题,并且利用LabVIEW软件进行试验台测控系统的仿真,最后对实验结果进行分析。根据实验结果,分析被测转向拉杆接头总成是否合理,验证了试验台设计的可行性,为改进汽车转向拉杆接头总成的质量提供了切实可行的方法。

尤田[10](2014)在《常流式液压动力转向控制阀性能测试系统设计》文中进行了进一步梳理为了提高汽车液压动力转向系统的工作性能,建立了汽车液压动力转向器测试试验系统,本文介绍了对转向器性能测试系统的总体设计方案,利用压力、扭矩、角度和温度传感器检测系统性能状况,通过数据采集卡将采集到的信息及时反馈工控机,通过步进电机、液压缸模拟动力转向阀工况,可实现对转向器进行力的特性测试、灵敏度测试、压力降测试、泄露测试。以LabVIEW为开发平台,设计系统人机交互界面,满足对液压动力转向器多方面性能指标的测试需求,建立仿真模型,并将采集到的数据曲线进行处理,实现了对转向器性能的在线检测,有效的降低人力成本,提高工作效率,为汽车助力系统的工作性能和稳定性提供了重要保障。

二、动力转向器试验台机械结构设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、动力转向器试验台机械结构设计(论文提纲范文)

(1)基于dSPACE的EPS控制策略及试验台架的设计与验证(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 汽车转向系的发展史
    1.2 EPS硬件在环仿真试验台架研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究意义和主要内容
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 主要内容
第2章 转向阻力矩的分析与建模
    2.1 汽车转向系结构与原理
    2.2 整车动力学模型建立
        2.2.1 Car Sim介绍
        2.2.2 整车模型建立
        2.2.3 道路环境建立
        2.2.4 整车联合仿真模型建立
    2.3 转向阻力矩分析
        2.3.1 转向摩擦阻力矩
        2.3.2 前轴重力回正力矩
        2.3.3 侧向力回正力矩
        2.3.4 转向阻力矩模型建立
    2.4 本章小结
第3章 C-EPS系统模型建立及控制策略设计
    3.1 C-EPS基本结构和工作原理
    3.2 C-EPS系统建模
        3.2.1 C-EPS动力学分析
        3.2.2 助力电机简化模型
        3.2.3 C-EPS状态空间表达式
    3.3 C-EPS助力特性设计
        3.3.1 C-EPS性能需求
        3.3.2 助力曲线的选择
        3.3.3 助力曲线的设计
    3.4 C-EPS控制策略设计
    3.5 PID控制器参数的整定
        3.5.1 PID控制器遗传算法整定原理
        3.5.2 PID遗传算法优化模型的建立和仿真
    3.6 本章小结
第4章 C-EPS硬件在环仿真试验台架设计与验证
    4.1 试验台架的功能和目的
    4.2 试验台架的硬件实现
        4.2.1 dSPACE实时系统
        4.2.2 转向阻力矩加载机构
        4.2.3 试验台架的机械结构
        4.2.4 传感器选取
        4.2.5 助力电机驱动器
    4.3 试验台架的软件实现
        4.3.1 代码生成
        4.3.2 Controldesk人机交互
    4.4 试验台架组件的连接装配及工作原理
    4.5 C-EPS控制策略硬件在环仿真
        4.5.1 电流跟随性
        4.5.2 转向回正性
        4.5.3 转向轻便性
    4.6 本章小结
第5章 C-EPS传感器主动容错控制设计
    5.1 主动容错控制概述
    5.2 未知输入观测器设计及传感器信号重构
        5.2.1 传感器的故障表达
        5.2.2 C-EPS传感器容错控制基本原理
        5.2.3 带有传感器故障的C-EPS系统模型
        5.2.4 未知输入观测器设计原理
        5.2.5 未知输入观测器的设计步骤
        5.2.6 传感器信号重构
    5.3 主动容错控制仿真与分析
    5.4 本章小结
第6章 研究总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 研究工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果

(2)基于永磁同步电机的循环球式电动助力转向系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 EPS系统分类
    1.3 转向器分类
    1.4 电动助力转向系统国内外研究现状
        1.4.1 国外研究现状
        1.4.2 国内研究现状
    1.5 EPS系统发展趋势
    1.6 本文研究主要内容
第二章 循环球式EPS系统结构原理和永磁同步电机控制方法
    2.1 循环球式EPS系统的结构组成和工作原理
        2.1.1 循环球式EPS系统结构组成
        2.1.2 EPS系统工作原理
    2.2 永磁同步电机建模及仿真
        2.2.1 永磁同步电机数学模型的坐标变换
        2.2.2 矢量控制的实现
        2.2.3 永磁同步电机的Simulink模型
        2.2.4 仿真分析
    2.3 本章小结
第三章 EPS系统动力学模型的建立
    3.1 EPS系统转向阻力矩分析
        3.1.1 原地和极低车速转向阻力矩
        3.1.2 行车转向阻力矩
    3.2 EPS系统数学模型的建立
        3.2.1 转向盘和输入轴模型
        3.2.2 扭矩传感器模型
        3.2.3 循环球式转向器模型
        3.2.4 助力电机模型
    3.3 车辆线性二自由度模型
    3.4 本章小结
第四章 EPS系统控制策略研究
    4.1 EPS系统的控制要求
    4.2 EPS系统的控制结构
    4.3 EPS系统控制模式的判断
    4.4 助力控制
        4.4.1 助力控制模式
        4.4.1.1 EPS系统对助力特性曲线的基本要求
        4.4.1.2 助力特性曲线的分类
        4.4.1.3 助力特性曲线的确定
        4.4.2 助力控制策略
        4.2.2.1 常规PID控制下的助力控制策略
        4.2.2.2 基于遗传算法优化的PID控制下的助力控制策略
    4.5 回正控制
        4.5.1 回正控制模式
        4.5.2 回正控制策略
    4.6 阻尼控制
        4.6.1 阻尼控制模式
        4.6.2 阻尼控制策略
    4.7 补偿控制
        4.7.1 摩擦补偿
        4.7.2 阻尼补偿
        4.7.3 惯性补偿
    4.8 本章小结
第五章 EPS系统SIMULINK模型的建立及仿真分析
    5.1 EPS系统SIMULINK模型的建立
        5.1.1 机械转向系统Simulink模型的建立
        5.1.2 助力电机Simulink模型的建立
        5.1.3 线性二自由度汽车Simulink模型的建立
        5.1.4 转向阻力矩Simulink模型的建立
        5.1.5 EPS系统控制器模型的建立
        5.1.5.1 控制模式判断模块
        5.1.5.2 助力控制仿真模型
        5.1.5.3 回正控制仿真模型
        5.1.5.4 阻尼控制仿真模型
        5.1.6 EPS系统整体仿真模型
    5.2 EPS系统仿真参数的取值
    5.3 EPS系统仿真分析
        5.3.1 助力特性仿真及分析
        5.3.1.1 助力目标电流跟随仿真及分析
        5.3.1.2 转向性能仿真及分析
        5.3.2 回正特性仿真及分析
        5.3.2.1 低速回正仿真及分析
        5.3.2.2 高速回正仿真及分析
        5.3.3 阻尼控制仿真及分析
    5.4 本章小结
第六章 EPS系统试验研究
    6.1 EPS控制器硬件架构
        6.1.1 发动机、车速信号采集电路
        6.1.2 扭矩传感器主、副扭矩信号采集电路
        6.1.3 三相逆变桥电路
    6.2 循环球式EPS系统基础性能试验台的开发
        6.2.1 EPS试验台的机械装置
        6.2.2 EPS试验台的硬件系统设计和工作原理
        6.2.3 EPS试验台的软件实现
    6.3 EPS系统台架试验
        6.3.1 输入扭矩/输出扭矩试验
        6.3.2 输入扭矩/电机电流特性试验
        6.3.3 正向空载转动力矩试验
        6.3.4 功能试验
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢

(3)基于SBW系统车道偏离辅助控制研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究概括
        1.2.2 国内研究概括
    1.3 课题来源及目的
    1.4 本文研究内容
第二章 SBW系统及整车动力学建模
    2.1 SBW系统概述
        2.1.1 SBW系统组成
        2.1.2 SBW系统工作原理
    2.2 SBW系统动力学模型
        2.2.1 转向盘总成
        2.2.2 转向执行总成
    2.3 车辆模型建立
        2.3.1 Carsim整车模型
        2.3.2 变角传动比设计
    2.4 模型验证
    2.5 本章小结
第三章 SBW系统转向盘力矩摩擦补偿控制
    3.1 路感概述
        3.1.1 路感模拟方法
        3.1.2 方向盘转矩影响因素
    3.2 转向盘力矩总成
        3.2.1 理想反馈力矩
        3.2.2 阻尼力矩
        3.2.3 限位力矩
        3.2.4 主动回正力矩
        3.2.5 摩擦补偿力矩
    3.3 摩擦补偿力矩设计
        3.3.1 改进型库伦摩擦补偿
        3.3.2 基于GA-BP神经网络的固有摩擦力矩补偿
    3.4 路感电机控制器设计
    3.5 模型仿真
        3.5.1 双纽线试验
        3.5.2 限位控制试验
    3.6 本章小结
第四章 车道偏离辅助控制
    4.1 车道偏离辅助系统概述
    4.2 车辆道路模型
    4.3 控制系统结构设计
    4.4 辅助决策控制器设计
    4.5 辅助转向控制器设计
        4.5.1 理想转角设计
        4.5.2 修正转角设计
        4.5.3 阻尼转角设计
    4.6 仿真结果与分析
        4.6.1 直线道路工况
        4.6.2 曲线道路工况
    4.7 本章小结
第五章 试验验证
    5.1 试验台架搭建
        5.1.1 电机性能测试试验台
        5.1.2 SBW系统硬件在环试验台
    5.2 路感电机选型
    5.3 转向跟踪控制试验
        5.3.1 台架试验
        5.3.2 实车试验
    5.4 路感摩擦补偿硬件在环试验
        5.4.1 双纽线硬件在环试验
        5.4.2 限位控制硬件在环试验
    5.5 车道偏离辅助控制硬件在环试验
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(4)考虑延迟的线控转向系统控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 线控转向国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 线控转向控制策略研究现状
        1.4.1 路感反馈控制策略
        1.4.2 转向执行控制策略
        1.4.3 延迟控制策略研究现状
    1.5 本文主要研究内容
第二章 线控转向系统模型建立
    2.1 整车动力学模型
    2.2 路感反馈总成模型
    2.3 转向执行模型
    2.4 驾驶员模型
    2.5 延迟环节模型
        2.5.1 线控转向系统延迟产生原因
        2.5.2 线控转向系统延迟影响
        2.5.3 线控转向系统延迟模型建立
    2.6 本章小结
第三章 线控转向控制器设计
    3.1 内模控制
        3.1.1 内模控制原理
        3.1.2 二自由度内模控制
    3.2 线控转向系统控制器设计
        3.2.1 下层转向执行二自由度内模控制器
        3.2.2 上层预瞄跟踪二自由度内模控制器
        3.2.3 联合内模控制器
    3.3 控制器仿真实验验证
        3.3.1 下层转向执行系统仿真验证
        3.3.2 驾驶员闭环仿真验证
    3.4 本章小结
第四章 线控转向系统硬件在环试验
    4.1 线控转向硬件在环台架搭建
        4.1.1 线控转向系统台架功能需求
        4.1.2 线控转向台架硬件选型
        4.1.3 线控转向台架软件选型
        4.1.4 线控转向台架总成
    4.2 实时仿真系统搭建
        4.2.1 线控转向系统硬件组成
        4.2.2 实时仿真系统
        4.2.3 硬件在环试验台架结构
        4.2.4 通讯协议调试
    4.3 硬件在环实验验证
        4.3.1 方向盘转角跟踪试验
        4.3.2 驾驶员闭环试验验证
    4.4 本章小结
第五章 全文总结和展望
    5.1 本文主要工作总结
    5.2 后续工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果

(5)主动前轮转向与主动稳定杆协调控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 主动前轮转向与主动稳定杆协调控制的研究背景
    1.2 主动前轮转向系统的原理与研究现状
    1.3 主动稳定杆系统的原理与研究现状
    1.4 主动前轮转向与主动稳定杆协调控制研究现状
    1.5 本文主要研究内容
2 车辆系统建模
    2.1 车辆动力学模型
        2.1.1 模型假设
        2.1.2 整车模型
        2.1.3 轮胎模型
    2.2 转向系统模型
    2.3 驾驶员模型
    2.4 执行器模型
    2.5 模型验证
    2.6 本章小结
3 独立控制系统设计
    3.1 主动前轮转向系统设计
        3.1.1 理想转向比设计
        3.1.2 转向角度随动控制
    3.2 主动稳定杆系统设计
        3.2.1 侧倾控制原理
        3.2.2 侧倾控制目标
        3.2.3 侧倾控制算法
        3.2.4 电机力矩控制
    3.3 本章小结
4 协调控制系统设计
    4.1 多系统集成控制方法
    4.2 双系统耦合作用分析
        4.2.1 动力学耦合分析
        4.2.2 控制逻辑耦合分析
    4.3 双系统协调机制设计
    4.4 容错功能设计
    4.5 本章小结
5 离线仿真试验研究
    5.1 独立系统基本功能仿真
        5.1.1 理想转向比功能仿真
        5.1.2 侧倾姿态控制功能仿真
    5.2 协调控制系统仿真
        5.2.1 阶跃工况仿真
        5.2.2 双移线工况仿真
        5.2.3 ESP对比试验
    5.3 系统失效容错仿真
        5.3.1 阶跃工况仿真
        5.3.2 双移线工况仿真
    5.4 本章小结
6 台架试验研究
    6.1 台架试验方法
    6.2 台架结构组成
    6.3 台架试验研究
        6.3.1 作动器试验
        6.3.2 一般工况试验
        6.3.3 故障工况试验
    6.4 本章总结
7 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 工作展望
致谢
参考文献
附录

(6)汽车循环球式转向器动力特性分析与检测设备开发(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 论文研究的背景和意义
    1.2 转向器海内外研究现状和发展趋势
    1.3 转向器动力学仿真及性能测试技术的发展
        1.3.1 重型汽车转向器动力学仿真技术研究综述
        1.3.2 汽车转向器测试技术的发展
    1.4 论文主要研究内容
    1.5 论文的结构形式
第2章 转向器工作原理及动力学模型
    2.1 引言
    2.2 液压动力转向器及转向系统结构组成
    2.3 液压动力转向系统的工作原理
    2.4 转向系统动力学分析
        2.4.1 机械转向系统模型
        2.4.2 液压助力系统模型
    2.5 本章小结
第3章 转向系统仿真分析及特性研究
    3.1 引言
    3.2 转向系统各类性能评价方法及分析
        3.2.1 转向灵敏度特性
        3.2.2 转向功能特性
        3.2.3 回正特性
        3.2.4 转向系统力特性
    3.3 转向系统仿真分析及模型验证
        3.3.1 转向系统仿真分析
        3.3.2 转向系统模型验证
    3.4 转向系统的特性研究
    3.5 本章小结
第4章 转向系统性能测试系统的设计与实现
    4.1 引言
    4.2 动力转向器性能检测系统的设计要求
    4.3 动力转向器性能检测系统的原理结构
    4.4 转向器性能检测系统的硬件组成和关键技术
        4.4.1 测试系统的硬件组成
        4.4.2 测设系统试验台的关键技术
    4.5 动力转向器性能检测系统的软件设计
        4.5.1 软件系统的总体描述
        4.5.2 软件系统的程序设计
    4.6 动力转向器性能检测系统的试验结果
        4.6.1 试验方法和测试结果
        4.6.2 测试结果分析
    4.7 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
附录

(7)某乘用车转向系统的建模仿真及试验分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外研究现状和发展趋势
        1.2.1 转向系统的机械部分及其建模仿真方面
        1.2.2 十字轴万向节方面
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
第二章 转向系统概述
    2.1 转向系统的概述
    2.2 转向操纵机构
    2.3 转向器的概述
        2.3.1 齿轮齿条式转向器
        2.3.2 循环球式转向器
        2.3.3 蜗杆曲柄指销式转向器
    2.4 转向传动机构
    2.5 转向助力装置
        2.5.1 液压转向助力装置
        2.5.2 电控液压转向助力装置
        2.5.3 电动转向助力装置
    2.6 本章小结
第三章 转向系统建模及仿真
    3.1 ADAMS建模基础
        3.1.1 构件
        3.1.2 约束
        3.1.3 载荷
        3.1.4 运动
    3.2 转向系统的建模
    3.3 模型的参数化
    3.4 运动学仿真
        3.4.1 ADAMS运动学仿真基础
        3.4.2 运动学仿真
    3.5 本章小结
第四章 仿真分析的试验验证
    4.1 转向器综合性能及可靠性试验台介绍
        4.1.1 适用范围
        4.1.2 试验台主要技术参数
        4.1.3 试验台的功能特点
        4.1.4 试验台的主要构成
    4.2 试验过程及结果
        4.2.1 转向器总圈数及空载转动力矩测定试验准备过程
        4.2.2 转向器总圈数及空载转动力矩测定试验结果
    4.3 根据试验结果对转向系统模型做出的修改
    4.4 模型修改后的仿真结果
    4.5 本章小结
第五章 转向系统的优化分析
    5.1 ADAMS优化分析基础
    5.2 单十字轴万向节运动分
        5.2.1 单十字轴万向节垂直布置
        5.2.2 单十字轴万向节平行布置
        5.2.3 单十字轴万向节运动仿真
    5.3 双十字轴万向节运动分析
        5.3.1 第一种布置方式
        5.3.2 第二种布置方式
        5.3.3 第三种布置方式
        5.3.4 第四种布置方式
    5.4 转向系统优化分析
        5.4.1 布置方式改进
        5.4.2 传动轴尺寸、空间位置优化
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果
致谢

(8)电控液压助力转向系统技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 本文研究的目的和意义
    1.2 转向系统的发展和研究现状
        1.2.1 机械式转向系统
        1.2.2 液压助力转向系统
        1.2.3 电控液压助力转向系统
        1.2.4 电动助力转向系统
        1.2.5 线控转向系统
    1.3 电控液压助力系统研究现状
        1.3.1 ECHPS国外研究现状
        1.3.2 ECHPS国内研究现状
        1.3.3 ECHPS发展趋势
    1.4 本文研究内容
第2章 液压助力转向系统仿真研究
    2.1 液压助力转向系统结构
    2.2 转阀的静态模型
    2.3 系统数学模型的建立
        2.3.1 转向盘—扭杆部分
        2.3.2 螺杆—螺母部分
        2.3.3 转向螺母动力学方程
        2.3.4 转阀动态数学模型
        2.3.5 液压助力缸模型
    2.4 系统仿真模型的建立
        2.4.1 驾驶员模型
        2.4.2 系统等效参数计算
        2.4.3 MATLAB/Simulink模型的建立
    2.5 仿真结果及分析
        2.5.1 驾驶员模型验证
        2.5.2 斜坡输入响应
        2.5.3 动态助力特性
    2.6 本章小结
第3章 新型电控液压助力转向系统
    3.1 新型电控液压助力转向系统结构方案
    3.2 伺服比例电磁阀
        3.2.1 数学模型
        3.2.2 静态特性
        3.2.3 线性化
    3.3 系统模型的建立
        3.3.1 转向系统数学模型
        3.3.2 电磁阀控制模型
        3.3.3 PID控制算法
        3.3.4 目标助力液压
    3.4 整车仿真模型的建立
    3.5 仿真结果及分析
        3.5.1 转向盘特性
        3.5.2 转向系统响应特性
        3.5.3 整车系统响应特性
    3.6 本章小结
第4章 ECHPS助力特性及控制策略研究
    4.1 助力特性
        4.1.1 转向系统控制目标
        4.1.2 助力特性曲线分类
        4.1.3 助力曲线设计
    4.2 模糊控制原理
        4.2.1 模糊控制的特点
        4.2.2 模糊控制基本原理
        4.2.3 模糊自适应PID控制
    4.3 CarSim/MATLAB联合仿真模型
        4.3.1 CarSim模型设置
        4.3.2 模糊PID控制模型
        4.3.3 回正控制模块
        4.3.4 CarSim/MATLAB联合仿真模型
    4.4 仿真结果及分析
        4.4.1 斜坡输入响应
        4.4.2 回正特性
        4.4.3 转向盘特性
    4.5 本章小结
第5章 ECHPS硬件在环平台设计及试验
    5.1 硬件在环平台的设计
        5.1.1 转向试验台硬件
        5.1.2 CarSim RT仿真软件
        5.1.3 dSPACE实时仿真系统
        5.1.4 TTC60 控制器
    5.2 硬件在环平台的搭建
        5.2.1 硬件部分的连接
        5.2.2 软件部分的连接
    5.3 试验结果及分析
    5.4 本章小结
第6章 基于ECHPS的抗侧向扰动研究
    6.1 抗侧向扰动研究背景
    6.2 系统数学模型
        6.2.1 车辆动力学模型
        6.2.2 侧向扰动动力学模型
        6.2.3 轮胎动力学模型
    6.3 控制策略及仿真工况
        6.3.1 控制策略
        6.3.2 侧向扰动工况
    6.4 仿真结果及分析
        6.4.1 侧向风速对车辆行驶状态的影响
        6.4.2 侧向扰动补偿控制仿真及分析
    6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢

(9)汽车转向拉杆接头总成试验台设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外转向拉杆接头总成试验台的研究现状
        1.2.1 国外转向拉杆接头总成试验台的研究状况
        1.2.2 国内转向拉杆接头总成试验台的研究状况
    1.3 本文研究的主要目的及意义
    1.4 本文研究的主要内容
第二章 汽车转向拉杆工作原理及失效分析
    2.1 汽车转向系概述
        2.1.1 机械转向系统
        2.1.2 液压助力转向系统
        2.1.3 电动助力转向系统
        2.1.4 汽车转向系统基本要求
    2.2 汽车转向拉杆概述
    2.3 转向拉杆失效原因
        2.3.1 球头销失效机理
        2.3.2 球头销座失效机理
    2.4 本章小结
第三章 转向拉杆接头总成试验台概述及机械结构设计
    3.1 汽车转向拉杆接头总成台架试验方法专业标准
        3.1.1 标准的主题内容和适用范围
        3.1.2 标准的术语及定义
        3.1.3 实验项目及实验方法
    3.2 试验条件及参数设定
    3.3 试验台机械结构设计原理
        3.3.1 试验台摆动机构
        3.3.2 试验台旋转机构
        3.3.3 试验台加载机构
        3.3.4 试验台电机选型
        3.3.5 试验台机械结构总体设计
    3.4 本章小结
第四章 转向拉杆接头总成试验台测控系统设计
    4.1 试验台测控系统总体设计
    4.2 试验台测控系统工作原理
    4.3 试验台测控系统硬件组成
        4.3.1 测控系统工控机选择
        4.3.2 测控系统转矩传感器选择
        4.3.3 试验台测控系统力传感器选择
        4.3.4 试验台测控系统数据采集卡选择
        4.3.5 试验台测控系统运动控制卡
    4.4 试验台控制功能的实现
    4.5 本章小结
第五章 基于LabVIEW的试验台测控系统的实现
    5.1 LabVIEW概述
        5.1.1 LabVIEW优点
        5.1.2 LabVIEW实现数据采集
    5.2 计算机的虚拟仪器设计
    5.3 试验台试验结果及分析
        5.3.1 转向拉杆接头总成所受摆动力矩测量
        5.3.2 转向拉杆接头总成所受旋转力矩测量
        5.3.3 转向拉杆接头总成耐久性测试
    5.4 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
致谢
参考文献

(10)常流式液压动力转向控制阀性能测试系统设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 工业控制技术的发展现状
    1.4 转向控制阀试验台概述
    1.5 本文的主要工作
第2章 转向控制阀原理与试验台设计
    2.1 汽车动力转向系统
    2.2 转向控制阀的工作原理
    2.3 试验方法与需求分析
    2.4 转向阀装夹与加载
    2.5 液压系统与模拟负载
    2.6 步进电机
    2.7 试验台布局与工作原理
    2.8 本章小结
第3章 硬件设计与功能实现
    3.1 输入量与输出量
    3.2 系统构成分析
    3.3 传感器的选择与布局
    3.4 信号控制部分
    3.5 控制功能的实现
    3.6 本章小结
第4章 软件设计与试验
    4.1 系统软件设计原则
    4.2 试验程序
    4.3 测试系统的建模仿真
    4.4 测试结论分析
    4.5 本章小结
第5章 抗干扰与可靠性
    5.1 干扰来源及主要类型
    5.2 抗干扰措施
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献

四、动力转向器试验台机械结构设计(论文参考文献)

  • [1]基于dSPACE的EPS控制策略及试验台架的设计与验证[D]. 王燮辉. 浙江科技学院, 2021(01)
  • [2]基于永磁同步电机的循环球式电动助力转向系统研究[D]. 李洪强. 山东理工大学, 2019(03)
  • [3]基于SBW系统车道偏离辅助控制研究[D]. 朱天阳. 合肥工业大学, 2019(01)
  • [4]考虑延迟的线控转向系统控制策略研究[D]. 程小宣. 上海交通大学, 2019(06)
  • [5]主动前轮转向与主动稳定杆协调控制研究[D]. 闫明帅. 南京理工大学, 2019(06)
  • [6]汽车循环球式转向器动力特性分析与检测设备开发[D]. 刘帆. 杭州电子科技大学, 2018(01)
  • [7]某乘用车转向系统的建模仿真及试验分析[D]. 田丽雯. 广西科技大学, 2017(03)
  • [8]电控液压助力转向系统技术研究[D]. 胡文. 北京理工大学, 2016(03)
  • [9]汽车转向拉杆接头总成试验台设计[D]. 高帅. 长春理工大学, 2015(03)
  • [10]常流式液压动力转向控制阀性能测试系统设计[D]. 尤田. 长春理工大学, 2014(03)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

动力转向器试验台机械结构设计
下载Doc文档

猜你喜欢