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线控转向汽车容错控制方法研究

田承伟  
【摘要】: 线控转向系统是一种全新概念的汽车转向系统,其取消了方向盘和转向器之间的机械连接,为整车行驶性能的提升带来了新的空间。与此同时,安全性和可靠性也成为了线控转向系统的重要性能之一。容错控制是线控转向系统控制策略的重要组成部分。 本文结合国家自然科学基金项目“汽车前轮电子控制转向的关键技术研究”和“线控汽车底盘控制方法和关键技术研究”,针对线控转向系统的容错控制方法展开了深入的理论研究和实验验证。基于Riccati方程和自适应Kalman滤波理论提出了线控转向汽车方向盘模块和转向执行模块的状态估计方法和线控转向执行电机的参数估计方法,以此为基础,研究了基于残差监控的线控转向汽车主要传感器和电机容错控制方法。基于三核控制器理论和时间触发机制的TTCAN总线技术,构建了线控转向系统控制器的容错控制软硬件体系。利用线控转向系统硬件在环实验台及线控转向实验车,对设计的传感器、电机及控制器的容错控制方法进行了实验验证。实验结果表明,本文提出的线控转向系统容错控制方法可以有效提高线控转向系统的可靠性和安全性。本文的研究工作为线控转向系统的自主研发提供了理论和实践支持。


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