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汽车电动转向器动力学建模与控制仿真分析

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汽车电动转向器动力学建模与控制仿真分析

摘要汽车电动转向器是一种新型的汽车转向助力系统。文章先对EPS系统原理及结构进行说明,介绍了三种EPS典型助力曲线,建立了机械转向系统数学模型、EPS系统数学模型,文中提出了EPS系统控制目标,说明了EPS系统的PID控制策略,介绍了电动助力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,文章重点研究助力控制。并建立了机械转向系统、EPS系统和基于PID控制的系统三种数学模型,然后应用MATLAB的SIMULINK模块进行运动仿真,通过调整参数和分析参数,来研究系统稳定性随参数变化的影响。仿真结果表明,所设计的PID控制对能对转向系统模型进提供助力控制,同时能使系统满足很好的动态性能。关键词电动转向器;助力控制;MATLAB/SIMULINK;仿真IIABSTRACTELECTRICPOWERSTEERINGISANEWAUTOMOTIVEPOWERSTEERINGSYSTEMTHISARTICLEFIRSTONTHEPRINCIPLEANDSTRUCTUREOFEPSSYSTEMAREDESCRIBED,THREEKINDSOFTYPICALEPSPOWERCURVEISINTRODUCEDINTHISPAPER,THEMATHEMATICALMODELOFTHESYSTEM,THEEPSSYSTEMMATHEMATICALMODELOFTHEPUREMECHANICALSTEERINGSYSTEMISESTABLISHEDINTHISPAPER,THETARGETCONTROLOFEPSSYSTEM,THECONTROLSTRATEGYOFEPSSYSTEMOFPID,THISPAPERINTRODUCESTHREEKINDSOFCONTROLMODEOFELECTRICPOWERSTEERINGINPOWERCONTROLMODE,RETURNCONTROLMODE,THEDAMPINGCONTROLMODE,THISPAPERFOCUSESONTHESTUDYOFPOWERCONTROLUNDERPUREMECHANICALSTEERINGSYSTEM,EPSSYSTEMANDPIDPOWERCONTROLOFEPSSYSTEMBASEDONTHEMATHEMATICALMODEL,THEAPPLICATIONOFMATLAB/SIMULI

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