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基于Adams和Matlab的双电机EPS联合仿真

徐鹏  
【摘要】:电动助力转向系统(Electric Power Steering,简称EPS)是未来动力转向系统的主要发展方向,传统的液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering,简称HPS)和电控液压助力转向系统(Electric Hydraulic Power Steering,简称EHPS)都存在漏油、高能耗、高速行驶路感差等缺点。EPS系统能够显著克服上述缺点,相对于HPS系统,EPS系统具有完全不同的结构和工作方式,其能同时满足汽车在低速行驶时的转向轻便性要求和高速行驶时的路感要求,因此,有助于提高汽车的操纵稳定性和行驶安全性。此外,EPS系统结构简单,易于调整,维修方便。因此,EPS系统正逐渐受到广大车企的青睐。在商用车领域,HPS系统仍然是主要形式,其主要由于商用车所需助力矩较大,而HPS系统以发动机作为助力能源,能够满足其要求。同时,由于受到车载电压的限制,EPS系统不能够提供商用车所需的助力转矩。本文所设计的双电机电动助力转向系统目的是将电动助力转向系统应用于商用车上,发挥电动助力转向系统的优势,达到提高商用车的燃油经济性、操纵稳定性和行驶安全性的目的。本文设计了双电机电动助力转向系统的整体结构,详细介绍了双电机的选型和匹配方法,对双电机结构作了简单介绍;本文设计了两种不同的双电机电动助力转向系统电流分配和控制策略,并且实现了双电机容错控制,提高了电动助力转向系统工作的可靠性;本文在Adams软件中搭建了商用车整车动力学模型,在Matlab/Simlink环境下搭建了双电机EPS系统的仿真模型,电机形式为永磁直流电机,通过阶跃试验验证了电流分配控制策略,利用单移线试验验证了容错控制策略并比较了两个电流分配方案,采用转向轻便性试验验证了系统能够提供良好的转向助力。


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