TOP32【毕业设计】汽车电动转向器动力学建模与控制仿真分析毕业设计说明书.doc文档免费在线阅读

保持系统基于控制的系数参数不变时，不同频率的正弦输入时，研究系统的稳定性快速性和准确性。

搭建如图所示的系统模型图，比较两种系统的动态性能，见图和图。

图两种系统对扭矩传感器的影响时间扭矩传感器无有图两种系统对扭矩传感器的影响汽车电动转向器动力学建模与控制仿真研究时间扭矩传感器无有图两种系统对扭矩传感器的影响通过对以上两图分析比较可知同种频率下，有控制下的比无控制下的波动更小不同种频率下，频率越大，无控制下的波动越大，而有扭矩传感器有两个输入端，分为主信号端和副信号端。

这两个信号都进入控制单元，并作为输入信号。

方向盘不转动，即在中间位置，两个信号电压都为。

方向盘右转时，端电压大于，右扭杆检测的方向盘扭矩的方向和大小，经钢球滑块环转换为机械位移信号，再经电位器转换为电压信号，输入控制单元。

图为扭矩传感器特性曲线，横坐标为方向盘的扭矩，纵坐标为扭矩传感器输出电压值。

由图上可以看到供助力。

当超过设定车速时，切断离合器，电机将停止工作，转向系统转为手动转向。

另外，如果电机发生故障时，离合器也将自动分离。

扭矩传感器扭矩传感器由钢球扭杆滑块电位器和环等构成。

它的工作原理为将院学士学位论文离合器离合器使用电磁式离合器，它案装在减速机构侧。

根据车速的快慢来控制离合器的控制单元，其作用是确保只能在预先设定的车速范围内工作。

如果停车或车速低于设定值，接合离合器，电机提，是电动转向器的动力源，采用无刷永磁式直流电动机。

。

表是本课题所采用电机的参数。

采用电机的参数表类型直流电机最大电流额定电压额定转速额定扭矩感应系数电枢绕组电阻无锡太湖学进行改进的。

图系统结构简图该电动助力转向系统主要由四部分构成，分别为机械转向装置转向助力机构扭矩传感器和控制装置。

助力电机助力电机的主要功能是根据控制单元的指令输出合适的助力转矩研究的结论不足之处和展望。

汽车电动转向器动力学建模与控制仿真研究电动转向系统的动力学模型电动转向系统的结构和工作原理图是典型的转向轴式电动助力转向系统结构简图，电动助力系统是根据机械转向系统的基础上景。

介绍了系统的组成和工作原理。

应用软件分别建立机械转向系统系统基于控制的的模型，进行仿真，最后给出控制策略。

给出本文种控制模式助力控制模式，回正控制模式，阻尼控制模式。

通过数学模型和控制理论进行助力控制模式仿真分析。

论述了系统的特点优点主要类型以及研究现状和发展前汽车转向系统业务，有可能获得核心技术。

本课题应达到的要求本文首先对的工作原理及国内外现状作了分析，分别建立了机械转向系统数学模型动力学的数学模型，同时粗略介绍电动转向系统中的三汉兰达，上海排量升大众。

这些高端汽车的市场销售，价格均超过万。

国内部分院校，科研机构和企业的技术的研究和开发已初见成效。

中国太平洋世纪汽车系统有限公司，通过了收购通用汽车的耐世特而荣威系列和奇瑞自主汽车产品，高价格，但销量不大，合资车标准类型主要有汽丰田，汽大众迈腾，汽丰田皇冠和锐志，汽丰田，上海大众，东风本田，广汽丰田内汽车产销量万以上，但只有装配率，外商独资企业和合资企业占约的市场，而当地企业只占有约的市场份额。

自主品牌奇瑞，荣威，夏利和吉利豪情等高端车装备，其他品牌很少装配的，企业，这些企业占据并垄断着国产车型市场。

在中国，研究起步较晚，国内汽车电子行业的整体发展落后，再加上国外的技术垄断和封锁，可以实现大规模生产的国内生产商少，导致装配率较低。

数据显示，年，国成汽车未来发展的主题，带来光明的应用前景。

技术在国外日趋成熟。

为了以进步扩大市场份额，日本日本韩国万都美国德国等相继在中国成立了生产转向领域中占据主要地位。

根据公司的预测，年全世界所生产的轿车中将有装有。

尤其是混合动力汽车低排放汽车电动汽车和燃料电池汽车四大车，将能够构司共同投资万英镑。

目前，已被应用在汽车上，其优异的性能已得到公认。

随着直流电动机性能的不无锡太湖学院学士学位论文断改进，助力能力将进步地提高，并进步扩大其应用范围，并将可能在动力转司共同投资万英镑。

目前，已被应用在汽车上，其优异的性能已得到公认。

随着直流电动机性能的不无锡太湖学院学士学位论文断改进，助力能力将进步地提高，并进步扩大其应用范围，并将可能在动力转向领域中占据主要地位。

根据公司的预测，年全世界所生产的轿车中将有装有。

尤其是混合动力汽车低排放汽车电动汽车和燃料电池汽车四大车，将能够构成汽车未来发展的主题，带来光明的应用前景。

技术在国外日趋成熟。

为了以进步扩大市场份额，日本日本韩国万都美国德国等相继在中国成立了生产企业，这些企业占据并垄断着国产车型市场。

在中国，研究起步较晚，国内汽车电子行业的整体发展落后，再加上国外的技术垄断和封锁，可以实现大规模生产的国内生产商少，导致装配率较低。

数据显示，年，国内汽车产销量万以上，但只有装配率，外商独资企业和合资企业占约的市场，而当地企业只占有约的市场份额。

自主品牌奇瑞，荣威，夏利和吉利豪情等高端车装备，其他品牌很少装配的，而荣威系列和奇瑞自主汽车产品，高价格，但销量不大，合资车标准类型主要有汽丰田，汽大众迈腾，汽丰田皇冠和锐志，汽丰田，上海大众，东风本田，广汽丰田汉兰达，上海排量升大众。

这些高端汽车的市场销售，价格均超过万。

国内部分院校，科研机构和企业的技术的研究和开发已初见成效。

中国太平洋世纪汽车系统有限公司，通过了收购通用汽车的耐世特汽车转向系统业务，有可能获得核心技术。

本课题应达到的要求本文首先对的工作原理及国内外现状作了分析，分别建立了机械转向系统数学模型动力学的数学模型，同时粗略介绍电动转向系统中的三种控制模式助力控制模式，回正控制模式，阻尼控制模式。

通过数学模型和控制理论进行助力控制模式仿真分析。

论述了系统的特点优点主要类型以及研究现状和发展前景。

介绍了系统的组成和工作原理。

应用软件分别建立机械转向系统系统基于控制的的模型，进行仿真，最后给出控制策略。

给出本文研究的结论不足之处和展望。

汽车电动转向器动力学建模与控制仿真研究电动转向系统的动力学模型电动转向系统的结构和工作原理图是典型的转向轴式电动助力转向系统结构简图，电动助力系统是根据机械转向系统的基础上进行改进的。

图系统结构简图该电动助力转向系统主要由四部分构成，分别为机械转向装置转向助力机构扭矩传感器和控制装置。

助力电机助力电机的主要功能是根据控制单元的指令输出合适的助力转矩，是电动转向器的动力源，采用无刷永磁式直流电动机。

。

表是本课题所采用电机的参数。

采用电机的参数表类型直流电机最大电流额定电压额定转速额定扭矩感应系数电枢绕组电阻无锡太湖学院学士学位论文离合器离合器使用电磁式离合器，它案装在减速机构侧。

根据车速的快慢来控制离合器的控制单元，其作用是确保只能在预先设定的车速范围内工作。

如果停车或车速低于设定值，接合离合器，电机提供助力。

当超过设定车速时，切断离合器，电机将停止工作，转向系统转为手动转向。

另外，如果电机发生故障时，离合器也将自动分离。

扭矩传感器扭矩传感器由钢球扭杆滑块电位器和环等构成。

它的工作原理为将扭杆检测的方向盘扭矩的方向和大小，经钢球滑块环转换为机械位移信号，再经电位器转换为电压信号，输入控制单元。

图为扭矩传感器特性曲线，横坐标为方向盘的扭矩，纵坐标为扭矩传感器输出电压值。

由图上可以看到扭矩传感器有两个输入端，分为主信号端和副信号端。

这两个信号都进入控制单元，并作为输入信号。

方向盘不转动，即在中间位置，两个信号电压都为。

方向盘右转时，端电压大于，右转扭矩与端电压成比例的增大，般情况下，中方向盘最大输入扭矩为，此时，端电压为。

方向盘左转时，端电压小于，方向盘左转随受到的扭矩增大，端电压成比例的减小。

端和端的原理相似，只是符号相反。

控制单元控制单元的主要功能是根据车速信号和扭矩传感器，当逻辑分析和计算后，发出指令，来控制离合器和电机的动作，控制器的基本组成如图所示。

图扭矩传感器特性曲线汽车电动转向器动力学建模与控制仿真研究图的组成结构减速机构减速机构采用蜗轮蜗杆传动方式，通过电机与电磁离合器连接，能起到增大助力扭矩和减速的作用，它的传动比决定了放大直流电动机输出扭矩的倍数。

为了提高使用寿命和降低噪声，减速器蜗轮可采用树脂材料制造。

典型助力曲线图典型助力曲线的助力特性具有多种曲线形式，图为三种典型助力特性曲线。

直线型助力特性图为直线型助力特性曲线。

其特点是在助力变化区，助力与方向盘扭矩成线性关系。

直线型助力特性是在助力区域范围内，方向盘力矩和助力力矩成线性关系。

该助力特性曲线可用以下函数表示为无锡太湖学院学士学位论文式中，为电动机的目标电流为方向盘输入扭矩为电动机的最大工作电流为助力特性曲线的斜率为汽车转向系统开始助力时的方向盘输入扭矩为转向系统能够提供最大助力时的方向盘输入扭矩。

折线型助力特性图所示为折线型助力特性曲线。

其特点是在助力变化区，助力扭矩与方向盘扭矩成分段函数的关系。

该助力特性可用函数以下表示为式，分别为助力特性曲线的斜率为助力特性曲线斜率由变为时的方向盘输入扭矩。

曲线型助力特性，并分别令和，搭建比较框图如图所示。

研究微分系数对转向系统的影响，见图图和图。

图比较系统仿真框图汽车电动转向器动力学建模与控制仿真研究时间齿轮齿条位移图微分系数对齿轮齿条位移的影响时间方向盘转角图微分系数对方向盘转角的影响时间扭矩传感器图微分系数对扭矩传感器的影响无锡太湖学院学士学位论文通过图图和图可知当比例系数相同时，微分系数不同的情况下，能达到相同的稳态值。

但随着的增大，系统的响应速度变快，瞬态特性改善。

但增大，