论文部分内容阅读
随着科学技术的发展,传统的机械式转向和液压式转向系统已经被电动助力转向系统所替代。由于EPS具有良好的转向性能和回正性能,装配EPS的车辆越来越多,EPS的性能也逐渐完善。传统的EPS控制策略基本上能够满足车辆在常规路面上行驶的转向要求,但对于在低路面附着系数路面上行驶时,传统的控制策略难以满足要求。因此本文在基于转向盘转矩信号的路面附着系数估计基础上,提出了考虑路面附着系数的EPS控制策略,并进行了硬件在环试验验证。首先,本文为了分析转向时车辆的运动状态,将EPS系统分成扭杆弹簧模块、助力曲线模块、助力电机模块进行系统建模,在此基础上搭建了基于Simulink和CarSim的联合仿真模型。其中Simulink模块中使用的是自行建立的EPS模型,将CarSim中自带的转向系统设置为纯机械式,并用Simulink模型代替。其次,本文利用EPS自带的转矩传感器估算左右转向轮总的自回正力矩,并在联合仿真模型的基础上进行了验证。本文利用联合仿真模型分析了转向时左右转向轮气胎拖距回正力矩的变化情况,并对轮胎自回正力矩的组成和产生进行了详细阐述,基于车辆转向时定有一个转向轮回正力矩处于线性区域这一特点,在左右转向轮总回正力矩估计的基础上,完成了对单个转向轮气胎拖距回正力矩的估计。再次,在单个转向轮气胎拖距回正力矩的估计的基础上,分别使用迭代法和导数法对路面附着系数进行估计。然后,详细介绍了传统的EPS控制策略,分析了传统EPS控制策略在较低附着系数路面上的不足之处。在路面附着系数精确估计的基础上,提出了考虑路面附着系数的EPS控制策略。最后,使用CarSim提供的27自由度车辆模型,利用LabVIEW发送和采集信号,使用伺服电机系统模拟转向阻力矩,并以LabVIEW实时系统为运行环境,建立了具有自回正效果的EPS硬件在环试验台。并在该试验台上进行了基于路面附着系数估计的EPS控制策略验证。