解耦控制理论在汽车转向与悬架集成系统中的应用

摘要

本文根据汽车系统动力学的基本原理，建立了基于横向和垂向动力学的非线性整车模型，并在此模型的基础上研究汽车电动助力转向系统与主动悬架系统的集成控制问题。考虑到模型中车身姿态存在耦合，进而控制通道也存在耦合作用，运用解耦控制理论对系统进行输入输出通道解耦，为了消除路面输入对系统造成的干扰作用，在原控制通道解耦的基础上加入了噪声解耦控制环节，在消除路面干扰方面起到了显著作用。接着，为了提高系统响应的瞬态性能指标，在原先解耦控制器的基础上又增加了PD控制器对控制信号进行调整。最后，介绍了整车集成系统控制器的基本原理以及试验情况，并详细说明了软件设计流程，通过实车试验验证了集成控制系统的有效性。

目录

文摘

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致谢

第一章绪论

1.1 集成控制系统概述

1.1.1汽车集成控制基本思想

1.1.2集成控制系统研究的概况

1.2 电动助力转向系统(EDS)

1.2.1简介

1.2.2分类

1.3.1简介

1.3.2分类

1.4 研究目的与内容

1.4.1研究目的

1.4.2研究内容

第二章基于横向和垂向动力学的整车模型

2.1 整车模型

2.2 模型的惯性项解耦

2.3 系统仿真计算与结果分析

2.3.1时域响应仿真与结果分析

2.3.2频域响应仿真与结果分析

2.4 结论

第三章整车非线性系统的输入输出解耦控制

3.1 系统动力学的数学模型

3.2 电动助力转向系统的数学模型

3.3 非线性控制理论及解耦简介

3.4 输入输出解耦控制理论

3.5 干扰解耦问题

3.6 输入输出解耦控制器的设计

3.6.1系统输出的确定

3.6.2相对阶的计算

3.6.3输入输出解耦控制器的设计

3.6.4干扰解耦控制器的设计

3.6.5系统的解耦

3.7 仿真计算及结果分析

3.7.1仿真参数

3.7.2仿真结果分析

3.8 结论

第四章EPS+ASS集成系统的输入输出解耦及PD控制

4.1 解耦系统简介

4.2 PID控制理论简介

4.3 解耦PD控制器的设计

4.4 仿真计算及结果分析

4.4.1仿真参数

4.4.2仿真结果分析

4.5 结论

第五章试验

5.1 系统简介

5.2 试验仪器与设备

5.3 控制系统的软件设计

5.3.1控制系统语言简介

5.3.2控制系统的主要功能

5.4 实车试验

5.4.1试验条件

5.5 结论

第六章结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

硕士期间参加课题及发表论文