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类菱形车电控后轮随动转向系统研制

吴乙万  
【摘要】: 本文以一款类菱形车为研究对象,在分析原有前后轮机械联动转向机构优缺点的基础上,提出电控后轮随动转向系统(ECS)设计方案,论文详细讨论了ECS的系统构成、工作原理以及控制策略和算法。 根据降阶建模思想推导出菱形车电控后轮随动转向系统数学模型。以零偏角为控制目标提出比例前馈型后轮随动转向控制策略,并采用PID控制器对转向机构伺服控制。在Simulink中建立ECS仿真模型,通过与实验结果对比分析验证模型的正确性。在阶跃转向工况下仿真分析ECS对车辆操纵稳定性的影响。仿真结果表明,采用ECS后类菱形车的高速操纵稳定性得到一定改善。 开发了类菱形车电控后轮随动转向控制系统。硬件开发的主要工作包括电源模块、MCU外围电路、电机驱动及保护电路、信号处理电路和故障报警电路的设计。软件开发工作包括初始化模块设计、控制算法设计、数字滤波器和主程序设计等。 研制了ECS样机,并在实车上对样机的主要功能进行试验验证。试验结果表明,ECS能快速、准确且稳定地实现后轮随动转向的控制。


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