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汽车线控转向系统路感模拟控制策略研究

李东  
【摘要】:线控转向系统是一种全新的电控转向系统,代表了汽车转向系统未来的发展趋势,因其摆脱了传统机械式连接结构的束缚,驾驶员的力传递特性和角传递特性可以自由设计,因此在改善汽车的操纵稳定性和行驶安全性方面具有更大的优势。路感模拟技术作为线控转向系统的关键开发技术,一方面不仅是驾驶员操纵方向盘获得路面状况和汽车行驶状态的重要信息来源,另一方面也是线控转向系统未来能否尽快应用到汽车上必须解决的重要问题之一,目前国内外各大科研高校、汽车企业都对其进行了专门研究,成为了未来汽车转向系统研究开发的焦点。 本文重点围绕汽车线控转向系统的路感模拟控制进行了研究分析和仿真验证。论文第一章讨论了课题的研究意义和目的,对路感的定义及其影响因素等进行了介绍,并针对国内外目前的研究状况作了分析比较。第二章在基于veDYNA车辆动力学分析软件和MatLab的基础上建立了线控转向系统模型,对方向盘、电机、齿轮齿条以及转向车轮进行了动力学分析建模,最终构建出SBW仿真系统。第三章针对SBW的路感模拟控制提出了基于直接测量转向电机电流和车速、方向盘转角的综合路感控制,分别对主控制、辅助控制、阻尼控制和限位控制进行了算法设计。第四章针对本文提出的路感控制进行了仿真结果的验证,对不同的路感控制方案、自由设计路感和不同操纵状态下的路感特性进行了仿真分析,最后选取了中心区转向和双纽线两种典型工况对SBW路感中的路感清晰和转向轻便性进行了仿真结果的评价,进一步验证路感的合理性。第五章对全文进行了总结和展望。


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