面向EPS的建模与联合仿真研究

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转向系统是汽车的主要子系统之一,其性能直接关系到车辆的舒适性和安全性。随着人们对汽车舒适性和安全性要求的日益提升,越来越多的汽车开始应用集环保、节能、安全、舒适为一体的电动助力转向系统。计算机技术的迅速发展,机械系统多体动力学软件ADAMS和科学工程计算软件MATLAB的开发,为电动助力转向系统的研究提供了更为方便有效的平台。本文借助浙江省重点区域攻关项目“汽车电动助力转向器开发及关键技术研究”,在对EPS深入研究的基础上,用ADAMS软件建立整车模型,并用MATLAB软件建立EPS控制系统模型。应用MATLAB与ADAMS软件相联合,将电动助力转向控制系统与整车模型相结合,进行联合仿真研究。本文研究内容主要包括以下几个方面:1)论文介绍了EPS发展过程、工作原理、构造特点及类型,阐述了国内外EPS的研究现状。并针对当前EPS研究所存在的一些问题,确立了本文的总体研究内容。2)利用多体动力学理论,应用ADAMS软件建立了整车模型,包括前、后悬架系统模型,转向系统模型、轮胎模型和传动与制动系统模型。通过对建立整车模型进行仿真与实车实验的对比,确定模型的正确性。3)对EPS的动力学模型、助力特性、助力控制策略进行了分析,并在MATLAB环境中建立了EPS的控制系统模型,仿真结果表明此设计有效。4)对MATLAB与ADAMS联合控制仿真进行了探讨,应用MATLAB与ADAMS软件的各自优点,将基于ADAMS的整车模型和基于MATLAB的EPS控制系统模型进行针对操纵稳定性的联合仿真试验,研究EPS对操纵稳定性的影响。5)从转向灵敏度和驾驶员路感两方面来分析EPS各参数对转向操纵稳定性的影响,为EPS各参数的确定提供一定的参考价值。本文对于EPS的联合仿真研究,对EPS产品的开发具有一定指导作用和参考价值。
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