硕士论文-电动助力转向系统的建模与仿真.pdf

武汉理工大学
硕士学位论文
电动助力转向系统的建模与仿真
姓名:蒋芬
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:钟绍华
20080501
摘要汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、行驶安全性和驾驶舒适性的关键部件。在追求高效节能、高舒适性和高安全性的今天,电动助力转向系统为一种全新的汽车动力转向系统,以其节能、环保、更佳的操纵特性和转向路感,随着计算机技术的迅速发展,机械系统多体动力学仿真软件涂制系统分析软件的开发,为电动助力转向系统的研究提供了更为方便有效的平台。本文基于蚆砑宰氨窫系统的整车多体动力学虚拟样机模型进行了联合仿真控制分析。本文首先对慕峁埂⒐ぷ髟怼⒎掷唷⒐丶考⑻氐恪⒎⒄狗较蚣现状等进行了阐述;还简要介绍了多体动力学的理论基础,并对多体动力学仿真软件涂刂葡低撤治鋈砑﨧隽私樯堋利用多体动力学理论,应用疌模块建立了多自由度整车动力学模型,包括前/后悬架模型、转向系统模型、轮胎模型、动力传动系模型和制动模型,并且建立了适合轮胎的路面谱。针对转向系统应用新的加载助力方法,进行相关文件的编写。对助力特性进行了理论分析,根据助力特性曲线确定方法,结合本文所建立的虚拟样机模型,确定了一组适合模型的助力特性曲线。提出了刂频哪标,分析了实现控制目标的途径,研究了助力控制模式、回正控制模式和阻尼控制模式等基本控制模式选择的边界条件。将?刂评砺塾τ糜贓助力控制研究,设计了助力控制?刂扑惴ǎ曰卣刂扑惴ā⒆枘峥刂扑惴ê腿植钩算法进行了研究,实现了诓煌O蚬た鱿碌淖钣趴刂啤T贛薪立了电机模型。运用联合仿真技术,将软件中建立起来的控制系统与件中建立的机械系统仿真模型联合起来。助力作为机械系统的输入和控制系统的输出,机械系统输出的方向盘转矩和车速信号等作为控制系统的输入,进行机电一体化联合仿真分析。仿真结果表明:所设计的刂葡低秤薪虾玫淖O蚯便性和回正性,在控制系统中加入?刂破骱缶哂薪虾玫穆嘲粜浴最后对全文进行了总结,说明了所做的主要工作,同时也提出了展望。关键词:电动助力转向系统,琈:戏抡妫琀。助力控制成为动力转向技术研究的焦点。.
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趁竄∥盗盔研究生签名:必公独创性声明关于论文使用授权的说明勘.,≥勘送、C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声明,所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意,研究生签名:本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允畚谋徊樵暮徒柙模貉?梢怨ú悸畚牡娜ú磕谌荩梢圆捎糜坝⑺跤或其他复制手段保存论文。导师签名:日期”
第滦髀汽车转向系统的发展历程在汽车转向技术的研究过程中,转向的轻便性和灵活性一直是困扰着设计保证其它性能的条件下,能大大降低转向盘上的手力,特别是原地转向时转向盘上的手力。液压动力转向系统自世纪年代以来,在各国汽车上得到普随着电子技术的发展,电子控制式机械一液压动力转向系统应运而生。该系向系统的固有缺憾。此外,传统液压动力转向系统在选定参数完成设计之后,,简称,是一种新的动力转向系统【俊S胍貉瓜低巢煌氖牵τ傻缁峁Υ笮∮傻缈单元适钡鹘谟肟刂疲梢越虾玫亟饩銎挡僮菔鼻嵊肓榈拿堋系统完全取消液压装置,用电能取代液压能,减少了发动机的能量消耗,符合随着社会经济的进步和汽车工业的发展,。人们希望汽车在日常的使用中能够减轻疲劳:操纵轻便灵活,舒适,容易驾驶。这对汽车转向技术提出了更高的要求。轮式汽车行驶是通过转向轮话是前轮喽杂谄底菹蛑嵯咂R欢ǖ慕嵌壤词迪值摹S美锤谋浠蚧指雌敌驶方向的专设机构称为汽车转向系统。者的一个难以解决的问题。在世纪年代初出现了液压动力转向技术,比较好的缓解了“轻搿傲椤拿埽先嗣嵌宰O蚯岜阈愿叩囊G螅遍采用。但传统的液压动力转向系统需消耗一定的能量,增加了汽车的燃油消耗量,液压动力转向系统所引起的燃油消耗量约占整车燃油消耗量的%统在某些性能方面优于传统的液压动力转向系统,但仍然无法根除液压动力转转向系统的性能就确定了,不能再对其进行调节与控制。因此传统液压动力转向系统协调转向力与操纵“路感”的关系困难。低速转向力小时,高速行驶时转向力往往过轻、“路感睿踔粮芯跗捣ⅰ捌佣跋觳僮菸榷ㄐ裕而按高速性能要求设计转向系统时,低速时转向力往往过大。电动助力转向系统汽车发展中的安全、环保、节能三大主题。缍ψO蛳低呈窍执转向系统的发展方向,已被我国列为高新科技产业项目