基于分层式结构的汽车SAS与EPS集成系统的联合控制研究

摘要

汽车底盘集成控制是当今汽车工程技术领域当中一个研究的热点，随着控制理论、计算机技术、传感器技术以及信息融合技术的不断发展，汽车底盘集成控制技术也获得了极大的提高。汽车悬架系统和转向系统是汽车底盘系统中十分重要的部分，它们对汽车的操纵稳定性和行驶安全性起着至关重要的作用。但是如果采用简单叠加的形式对半主动悬架(SAS)以及电动助力转向系统(EPS)进行独立控制，由于两者之间存在耦合问题使得整车性能不佳，因此必须采用集成控制方式。本文正是针对上述问题展开研究，本文针对汽车电动助力转向系统，建立了汽车电动助力转向系统的动力学模型并采用H∞鲁棒控制理论设计了鲁棒控制器，通过MATLAB软件对该控制器进行了性能仿真分析;针对汽车半主动悬架系统，建立了汽车半主动悬架系统的动力学模型并采用模糊控制理论设计了模糊控制器，通过MATLAB软件对该控制器进行了性能仿真分析;基于分层结构的控制策略，开展了上述两个子系统的集成控制研究，建立了总成模型，之后设计了汽车集成控制器，将两个子系统按照一定的控制规律组合起来，已达到电动助力转向系统与半主动悬架系统的协调控制，并对其进行MATLAB仿真。
　　计算机模拟试验结果表明:本文所提出的汽车底盘控制策略能够比较理想的实现EPS和SAS两者间的协调工作，获得了相对于独立控制更好的汽车操作稳定性和行驶安全性，显著地提升了整车行驶过程中的动态性能，能够为今后的汽车底盘控制理论研究以及工程实践提供有意义的参考。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 电动助力转向系统的综合概述

1．1．1 转向系统的发展历程

1．1．2 电动助力转向系统原理

1．1．3 汽车EPS国内外研究现状

1．2 半主动悬架系统的研究概述

1．2．1 汽车悬架系统概述

1．2．2 汽车半主动悬架系统原理

1．2．3 汽车半主动悬架国内外研究现状

1．3 汽车底盘总成系统研究概述

1．3．1 汽车底盘总成控制概述

1．3．2 汽车底盘总成控制的研究意义

1．3．3 汽车底盘集成控制的问题分析

1．3．4 汽车底盘集成控制的发展

1．4 课题研究意义及结构安排

第二章 电动助力转向系统模型分析及控制器设计

2．1 EPS系统模型建立

2．2 EPS系统鲁棒控制器设计

2．2．1 鲁棒控制介绍

2．2．2 H∞鲁棒控制器设计

2．3 MATLAB仿真分析

2．4 本章小结

第三章 SAS系统模型分析及控制器设计

3．1 SAS系统模型建立

3．2 SAS系统模糊控制器设计

3．2．1 模糊控制原理概述

3．2．2 模糊控制器的设计方法

3．2．3 半主动悬架模糊控制器设计

3．3 MATLAB仿真分析

3．4 本章小结

第四章 SAS与EPS系统的集成控制研究

4．1 整车模型建立

4．2 集成控制器的设计

4．2．1 分层式结构分析

4．2．2 上层控制器设计

4．3 MATLAB仿真分析

4．4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录