收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

汽车线控转向系统双向控制方法研究

胡茹飞  
【摘要】:汽车转向系统是实现驾驶员操纵意图并向驾驶员反馈路面信息的系统,转向系统的性能直接关系到整车驾驶的操纵稳定性以及行驶安全。线控转向系统采用电子手段代替传统的机械机构传递信号,由于取消了转向盘和转向车轮之间的机械连接,系统的角传动比和力传动比均可自由设计,因此通过合理匹配可以得到良好的转向性能。但现有的线控转向系统控制方法均通过转向盘转角控制车轮转角,驾驶员的力反馈有的是根据估计的车轮回正力矩进行控制,有的是通过车辆状态和转向盘转角进行控制,但所采用的控制算法较复杂,且车轮受到路面冲击时还会给驾驶员造成冲击。 本文结合国家自然科学基金项目“线控转向系统操纵杆及其双向控制方法研究”(项目编号:51105165)和“线控汽车底盘控制方法和关键技术研究”(项目编号:50775096),针对线控转向系统控制方法开展了深入研究。双向控制方法可以有效地解决目前在研究线控转向系统时所遇到的问题。该方法最早应用于机器人摇操作领域,在一些人类难以接近的或者会给人体带来伤害的作业环境中,人们可以通过具有力反馈的主操纵机构远程操纵机器人,让它们代替人类进行这些危险、复杂的操作。这样机器人作为从操纵机构将其接触到的工作环境信息通过主操纵机构反馈给人,使其产生真实的力觉临场感,有助于进行准确操作。把双向控制的思想应用到线控转向系统中,将转向盘模块看作是主操纵机构,转向执行模块看作是从操纵机构,驾驶员就可以通过主、从机构间力与位置的反馈信息,感受路面状况,同时转向车轮根据驾驶员操纵指令完成转向操作。 论文针对线控转向系统提出了一种新的双向控制结构,带有力矩增益和位置增益的转矩驱动-转角反馈型双向控制结构,即通过驾驶员的输入力矩直接驱动转向执行电机进而带动转向车轮转向,同时通过转向盘转角对齿轮齿条转向器中小齿轮转角的跟随进行路感模拟,该方法不需要估计或者测量转向车轮与路面的转动阻力。 由于线控转向系统是通过电机实现转向操作和路感模拟的,因此首先要确定两个电机的控制策略。根据提出的双向控制结构,路感电机的位置控制采用转角-转速-电流三闭环位置控制,转向执行电机的转矩控制采用电流单闭环控制。 其次由于力传动比特性决定了汽车的力反馈特性,因此如何设计更符合驾驶操作习惯的力传动比特性是研究线控转向控制策略的重要任务。本文采用曲线型力传动比的设计方法,并结合模型仿真试验,进行了线控转向汽车的力传动比特性设计,使得车辆低速转向轻便,高速转向路感良好。 又由于线控转向系统中采用了两个电机,电机的惯性、阻尼以及摩擦等特性对转向系统回正性能有很大影响,因此需要研究回正控制策略以解决系统低速回正不足和高速回正超调后的转角残留问题。论文采用转向器小齿轮对零位置跟踪的闭环控制实现回正控制,由于转向盘是跟踪小齿轮运动的,从而就可以回到中间位置。 为了验证上述控制策略的可行性,采用MATLAB/Simulink软件搭建了线控转向系统和整车动力学模型,提供仿真平台。为进一步验证提出的控制策略在实际应用中的效果,通过采用xPC Target快速原型技术并选取相关工况进行了实车场地试验验证,包括:角阶跃输入工况、高低速回正工况、连续正弦角输入工况等。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 于蕾艳;林逸;施国标;;汽车线控转向技术概述[J];农业装备与车辆工程;2007年05期
2 于蕾艳;林逸;施国标;;线控转向系统横摆角速度反馈控制律的研究[J];农业装备与车辆工程;2008年05期
3 于蕾艳;林逸;施国标;;线控转向系统动力学模型的研究[J];计算机仿真;2008年06期
4 于蕾艳;林逸;施国标;;线控转向系统的主动转向控制策略[J];农业机械学报;2008年01期
5 欧阳海;张杜鹊;高岗;;线控转向车辆前轮转角控制算法研究[J];轻型汽车技术;2009年09期
6 贾和平;钟绍华;;汽车线控转向系统的技术探讨[J];北京汽车;2006年05期
7 于蕾艳;林逸;施国标;;遗传算法优化线控转向系统角传动比的研究[J];计算机仿真;2008年08期
8 贾和平;钟绍华;;汽车线控转向系统的研究[J];上海汽车;2006年11期
9 于蕾艳;林逸;施国标;;汽车线控转向系统的结构分析[J];农业装备与车辆工程;2008年04期
10 于蕾艳;林逸;施国标;;遗传算法优化转向增益的线控转向控制策略[J];农业装备与车辆工程;2008年03期
11 贾和平;;关于线控转向的关键技术探讨[J];汽车零部件;2011年08期
12 苗立东,何仁,徐建平,徐勇刚;汽车电动转向技术发展综述[J];长安大学学报(自然科学版);2004年01期
13 朱亮;段建民;徐喆;;基于AT91RM9200的嵌入式线控转向技术研究[J];轻型汽车技术;2007年Z1期
14 李秀玲;;浅析汽车转向线控技术[J];拖拉机与农用运输车;2009年04期
15 田杰;高翔;陈宁;;基于分数阶微积分的线控转向系统的控制研究[J];机械科学与技术;2010年09期
16 周鑫;刘洲辉;;汽车线控转向技术研究[J];西部交通科技;2008年06期
17 欧阳海;张杜鹊;高岗;;线控转向车辆前轮转角控制算法研究[J];汽车与配件;2009年44期
18 赵燕;黄华;;先进转向技术的发展趋势[J];拖拉机与农用运输车;2006年03期
19 罗石;商高高;苏清祖;;线控转向系统转向盘力回馈控制模型的研究[J];汽车工程;2006年10期
20 于蕾艳;林逸;施国标;;线控转向系统的主动转向控制策略研究[J];计算机仿真;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李伟光;王元聪;;汽车动力转向系统新技术[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集(一)[C];2005年
2 张志富;;试论“精细管理,双向控制”模式在开滦的形成与应用[A];第五届中国煤炭经济管理论坛暨2004年中国煤炭学会经济管理专业委员会年会论文集[C];2004年
3 李鸿慧;;教学新模式——双向控制闭路电视教学系统的应用[A];’2003天津IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2003年
4 王敬信;齐琨;孙刚;;“双控”防误装置的应用[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
5 李晓月;;DL1型大吨位预制梁运输专用车车体钢结构制造工艺[A];铁路货车制造工艺学术研讨会论文集[C];2007年
6 刘军;吴永刚;金海;;浅谈汽车主动安全性[A];中国重汽科协获奖学术论文选编(2000-2001)[C];2002年
7 汪洪涛;;国企改革的路径突破:从搞活国企转向盘活国资[A];上海市经济学会2005年年会论文集[C];2005年
8 吴定才;;汽车线控转向系统SBW研究[A];四川省第九届(2009年)汽车学术交流年会论文集[C];2009年
9 华军;;EPS系统综合性能试验研究[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年
10 周文琴;贾英民;;4轮操纵车辆改进的自适应控制[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田杰;汽车线控转向系统动力学分析与控制方法研究[D];江苏大学;2011年
2 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
3 周原;装载机线控转向智能控制方法研究[D];吉林大学;2010年
4 田承伟;线控转向汽车容错控制方法研究[D];吉林大学;2010年
5 何磊;基于FlexRay总线的线控转向系统双电机控制方法研究[D];吉林大学;2011年
6 胡静波;装载机容错线控转向系统研究[D];吉林大学;2008年
7 罗士军;轮式铰接转向装载机线控转向控制系统研究[D];吉林大学;2008年
8 徐颖;基于信息融合技术的线控汽车状态和路面参数的仿真估算与实验研究[D];吉林大学;2009年
9 郑宏宇;汽车线控转向路感模拟与主动转向控制策略研究[D];吉林大学;2009年
10 周聪;基于非线性估计理论的线控转向汽车状态估计研究[D];西南交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡茹飞;汽车线控转向系统双向控制方法研究[D];吉林大学;2012年
2 邢海涛;汽车线控转向系统补偿控制方法研究和验证[D];吉林大学;2013年
3 欧阳海;线控转向系统控制算法研究[D];武汉理工大学;2010年
4 赵威;基于汽车线控转向系试验台的在环系统仿真[D];湖南大学;2012年
5 田阳;工程车辆线控转向无线遥控智能控制方法研究[D];吉林大学;2011年
6 张乔;线控转向系统控制策略研究[D];武汉科技大学;2012年
7 陈洋;线控转向力反馈控制技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 李东;汽车线控转向系统路感模拟控制策略研究[D];吉林大学;2011年
9 黄超兵;磁流变阻尼器在线控转向系统力反馈中的应用研究[D];宁波大学;2012年
10 吴瑾;线控转向系统的路感控制策略研究[D];南京林业大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王;双向控制带宽[N];中国计算机报;2001年
2 韩芳;转向盘不稳的原因及排除方法[N];山东科技报;2007年
3 开滦集团唐山矿业分公司 成果负责人:李国 田云 成果主要实施者:邱江 刘小星 刘兴军 邵建唐 卢向江 赵杰 张存民 郑连生 执笔:李国 刘小星 卢向江 郑连生;国有企业党的工作系统化模式探索与实践[N];中国企业报;2006年
4 岳颖;我国公务员考试制度的经济学分析[N];中国人事报;2006年
5 特约通讯员 张丽英;十九局集团二公司在规范承揽上做文章[N];中国铁道建筑报;2006年
6 吴畏;安全气囊的使用与检修[N];消费日报;2007年
7 交通安全周刊;回家路上谨慎 过年温馨祥和[N];人民公安报·交通安全周刊;2008年
8 赵宝嘉;华龙面获国家免检[N];中国商报;2004年
9 苏兰英;河北将建一流地环监测系统[N];中国矿业报;2007年
10 本报记者;我市初步构建农用地等别体系[N];重庆日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978