收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

线控转向系统的设计及其特性的研究

孙玉华  
【摘要】: 线控转向系统(Steering-By-Wire)由于其取消了转向盘和转向车轮之间的机械连接,不仅使驾驶室的乘坐空间加大,因此驾驶室的设计变得更加自由和灵活,同时转向系统的转向传动比可以任意设计,为进一步的对汽车转向进行主动控制提供了可能。因而线控转向系统必将成为未来汽车转向系统的发展主要方向之一,同时也是当今汽车工程领域研究的热点之一。 汽车转向系统大致经历了机械转向系统、液压助力转向系统、电控液压动力转向系统、电动助力转向系统。机械转向系统转向沉重,驾驶员驾驶负担过重。后来发展的几种具有助力特性的转向系统主要目的是为了降低驾驶员的劳动强度。对于转向系统而言,除了实现驾驶员的控制指令之外,还必须有良好的路感要求,即具有良好的转向盘的力特性。在助力转向系统的研究当中,一个主要的难点就是进行转向系统的力特性分析。随着科学技术的发展一些新的控制系统和方法的大量应用,如一些新的传感器在汽车上的使用,线控转向系统也进入了大力的研究和发展阶段。线控转向系统不仅能够实现良好的汽车转向盘力特性,同时还能为汽车的主动控制提供一定的基础,如实时的实现主动转向的功能,与现有汽车装备的稳定性控制系统一起将使得汽车在高速以及极限工况下的安全性能得到极大的提高。但由于线控转向系统的特性原因,如转向盘与转向车轮之间刚性连接的取消,也增大了进行线控转向系统研究的难度。 本文利用计算机模拟技术,在建立了汽车整车模型的基础上,进行了在典型工况下的汽车转向盘力特性的分析,系统的研究了某型汽车机械式转向系统的转向盘力特性。利用得到的汽车转向盘力特性以及某型电机性能参数,拟合了线控转向系统所需要的控制策略。通过ADAMS和MATLAB的联合仿真,得到在典型工况下的线控转向系统汽车的转向盘力特性以及一些汽车的动态参数。 本文的主要研究内容包括以下五个方面: 第一部分介绍了汽车转向系统的发展历史及其发展的状况,介绍国内外线控转向系统的研究现况,发展速度及水平及研究线控转向系统的目的和现实意义。 第二部分阐述了ADAMS软件中的主要使用的模块,以及ADAMS的运动学分析的理论基础,分析了在仿真时可能出现数值发散的原因以及解决数值发散的关键技巧。 第三部分利用ADAMS软件建立了某型轿车14自由度的整车模型,其中包括底盘、前悬架、后悬架、转向系统、轮胎模型及路面文件,重点介绍建立各个子系统的方法。 第四部分重点分析了线控转向子系统的结构以及其工作原理,并建立线控转向系统路感模拟的动力学模型和转向执行机构的动力学模型;其中还包括建立线控转向系统的整车模型;最后说明了线控转向系统的关键技术。 第五部分对评价线控转向系统转向特性的四种工况稳态转向、方向盘正弦输入、蛇形和双移线试验做详细阐述;建立了线控转向系统的控制策略,通过机械式转向系统和线控转向系统在以上四种工况下转向特性联合仿真的比较和分析,可以得出该线控转向系统基本符合转向特性要求的结论。 最后,本文对前面的内容进行总结。并且对文中存在的问题和需要改进的部分做了进一步的分析和探讨。ADAMS和MATLAB联合仿真具有广阔的应用前景,两者的结合能够发挥各自的优势,使虚拟样机的仿真功能变得更强大,在越来越多的领域得到了广泛应用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 于秀涛;李博;;汽车线控转向系统分析[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2010年10期
2 唐新蓬;杨树;;电动助力转向系统与汽车转向盘力特性的仿真研究[J];机械科学与技术;2005年12期
3 朱华;;汽车线控转向系统[J];现代零部件;2011年08期
4 朱华;;汽车线控转向系统研究综述[J];汽车与安全;2011年09期
5 杨树,唐新蓬;汽车电动助力转向系转向盘力特性的初步研究[J];汽车科技;2003年03期
6 刘晓岩;;汽车电子应用中的线控技术[J];中国科技信息;2009年06期
7 黄新春;康会峰;李海凤;;基于FLEXRAY总线的装载机线控转向系统研究[J];计算机测量与控制;2010年03期
8 王常友;董爱杰;;汽车转向系统的现状及发展趋势[J];北京汽车;2007年03期
9 田杰;陈宁;高翔;;车辆线控转向系统的分数阶鲁棒控制研究[J];动力学与控制学报;2009年01期
10 罗士军;胡静波;王同建;张子达;;装载机线控转向路感控制策略[J];农业机械学报;2007年07期
11 刘海生;付正飞;;汽车转向技术的发展[J];甘肃科技;2008年12期
12 田承伟;宗长富;王祥;张萍;;基于Riccati方程的汽车线控转向传感器故障重构研究[J];中国机械工程;2009年21期
13 邱绪云;冯晋祥;于明进;阮久宏;谭明旭;;车辆线控转向路感模拟控制研究[J];控制工程;2011年01期
14 田承伟;宗长富;姜国彬;王祥;何磊;;基于双自适应Kalman滤波的线控转向汽车传感器故障诊断[J];中国公路学报;2009年04期
15 张泽星;宗长富;马福良;王畅;;基于多维高斯隐马尔科夫模型的驾驶员转向行为辨识方法[J];汽车技术;2011年07期
16 李强;何仁;;键合图理论在汽车线控转向系统建模中的应用[J];农业机械学报;2006年10期
17 于蕾艳;林逸;施国标;;线控转向系统力反馈的研究[J];计算机仿真;2008年07期
18 王晓明;吴海波;杨平;雷涛;刘闯;;汽车线控助力转向SBW系统及其相关技术[J];微特电机;2010年05期
19 王俊;杨胜兵;过学迅;何慧娟;;线控转向系统路感模糊控制仿真分析[J];汽车工程师;2011年05期
20 殷新锋;田晋跃;程振东;顾磊;;工程车辆电子转向器特性研究[J];工程机械;2007年10期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 田杰;陈宁;高翔;;车辆线控转向系统的分数阶鲁棒控制研究[A];第八届全国动力学与控制学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨胜兵;线控转向系统控制策略研究[D];武汉理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 孙玉华;线控转向系统的设计及其特性的研究[D];西华大学;2009年
2 蔡英武;线控转向系统参数与整车匹配设计的研究[D];吉林大学;2005年
3 田承伟;线控转向硬件在环实验台开发及控制算法研究[D];吉林大学;2007年
4 姜国彬;汽车线控转向系统故障诊断方法研究[D];吉林大学;2009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