基于多体动力学的汽车EPS系统智能控制仿真研究

摘要

汽车转向系统的开发经历了纯机械转向系统、机械液压动力转向系统、电控液压动力转向系统、电子控制电动助力转向系统(Electric Power Steering简称EPS)四个阶段。EPS由高性能电控单元控制电动机产生转向助力扭矩,易于实现汽车转向助力智能化控制,具有性能稳定、能耗低、环保、维修方便等特点,是当前汽车先进技术应用中最受关注的研究热点之一。
　　本文针对国内EPS研究和生产现状,以国产吉利MR7181A型轿车为研究对象,吸取国内外同类车型 EPS应用经验,制定适合样车传统构造的转向轴式电动助力系统结构设计方案,运用计算机建模技术在ADAMS中建立1:1整车物理模型;提出以多体系统动力学为基础,采用模糊PID控制的汽车EPS智能控制方式,在Matlab仿真控制软件中建立仿真控制模型;依据已收集处理的车辆行驶、转向操纵、路面质量规范等基本参数,通过ADAMS/Matlab大型软件的结合对所建实体模型实现仿真运行及相关控制,完成设计项目的验证。以此研究成果为基础,探索一种先进、实用的EPS设计、检测、鉴定方法,该研究思路还适用于其他类似系统、产品的开发。
　　该课题的完成为我国汽车制造业智能化电动助力转向系统的开发开辟了科学高效的途径,采用的模糊PID控制有效提高了车辆转向助力智能控制的稳定性,将缩短汽车及部件的研发周期,可大幅度降低研制成本。

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第一章 绪论

§1.1 选题的意义和背景

§1.2 国内外研究现状

§1.3 课题研究的目的和主要内容

§1.4 论文总体思路与章节安排

第二章 EPS 系统总体构造及工作原理

§2.1 EPS系统工作原理与结构方案设计

§2.2 EPS系统主要部件

§2.3 EPS系统受力研究

§2.4 EPS系统助力特性理论分析

§2.5 本章小结

第三章 多体系统动力学研究

§3.1 多体系统动力学应用

§3.2 ADAMS软件功能与应用特点分析

§3.3 本章小结

第四章 建立系统实体模型及控制模型

§4.1 ADAMS中整车模型的建立

§4.2 EPS系统控制策略总体设计

§4.3 Matlab控制模型

§4.4 本章小结

第五章 转向系结构动力学响应仿真分析

§5.1 ADMAS中实体模型简单仿真

§5.2 ADAMS/Simulink联合仿真分析

§5.3 数据处理及仿真结果

§5.4 本章小结

第六章 结束语

§6.1 结论

§6.2 课题存在的问题及展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间的主要研究成果