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汽车线控转向系统的研究

刘永  
【摘要】:汽车线控转向系统由于取消了转向盘和转向轮之间的机械连接(即转向盘与转向轮之间通过控制信号连接),完全摆脱了传统转向系统的各种限制,不但可以自由设计汽车转向的力传递特性,而且可以设计汽车转向的角传递特性,给汽车转向特性的设计带来无限的空间,提高了汽车的转向性能,是汽车转向系统的重大革新。 本文涉及的研究内容主要有: 第一章介绍了助力转向的发展过程及发展状况,并介绍了线控转向系统的国内外研究现状、发展水平,以及开发线控转向系统的意义及其关键技术。 第二章介绍了线控转向系统的基本结构、工作原理及性能特点,并提出了一种提供驾驶员“路感”的新型结构—路感模拟器。重点介绍了线控转向系统微处理器的硬件系统,并探讨了转向系统的抗干扰性,及为实现系统安全性和可靠性采用的容错技术和时间触发系统。 第三章通过建立线控转向系统的数学模型,得出系统的动力学方程。在对系统模型研究的基础上,分析了线控转向的操纵“路感”及前轮转角控制算法,通过横摆角速度和侧向加速度反馈控制,提高了汽车的稳定性。提出了针对目标电流的控制策略,并对控制算法进行了研究。分析比较了PID和模糊PID的控制算法。 第四章控制系统选用了MOTOROLA公司的16位单片机,根据模块化设计思想,对控制系统软件的各个模块的软件进行设计。 最后,文中第五章对前述内容进行总结。并对存在的问题和需要进一步改进的地方进行了分析和讨论。


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