汽车电动转向器动力学建模与控制仿真研究开题报告

编号无锡太湖学院毕业设计（论文）相关资料题目： 汽车电动转向器动力学建模与 控制仿真研究 信机 系 机械工程及自动化专业学 号： 0923217学生姓名： 鲍 维 俊 指导教师： 陈炎冬 （职称：讲 师） （职称： ）2013年5月25日无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目： 汽车电动转向器动力学建模与控制仿真研究 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号： 0923217 学生姓名： 鲍 维 俊 指导教师： 陈炎冬 （职称：讲 师） （职称： ）2012年11月28日 课题来源生产实践科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）（1）课题科学意义目前汽车已经走入寻常百姓家中，人们对汽车需求逐建增大，对它的技术要求也越来越高。随着现代汽车技术的迅猛发展，人们对汽车操纵性能的要求也日益提高。为了保证车辆在停车或低速泊车情况下转动方向盘也能够轻松自如，在高速行驶时又不会感到轻飘不稳，汽车转向系统不断地发展，从简单的纯机械式转向系统，发展到机械液压动力转向系统，到电控液压助力转向系统，直至如今的更为节能，操纵性能更优的电子控制式EPS 阶段。现代汽车技术追求高效节能、高舒适性和高安全性等三大目标。高效节能与环境保护密切相关,是当今全球性最热门和最受关注的话题之一。后两项目标是汽车朝着高性能化方向发展要研究和解决的重要课题。电动助力转向系统(EPS)由于具备环保性能好、能耗低、重量轻、体积小、空间省等性能而应运而生。（2）电动转向器的研究状况及其发展前景电动转向器电动转向器是一种新型的汽车转向系统,该系统能根据车辆的运动状况和驾驶员的要求实行多目标控制,以获得较强的路感、较轻的操纵力、较好的回正稳定性和回正速度、较强的抗干扰能力和较快地响应转向输入,而且这些控制是在基本上不改变硬件的条件下通过软件即可实现。比传统液压动力转向系统相比电动助力转向系统的优势体现在下面几个方面：1 采用电能做能源,有利于环保。2 与液压助力系统相比,降低了燃油消耗。3 改善了车辆的回正特性。4 提高了车辆的操纵稳定性。5 减小了转向迟滞效应,增强了转向跟随性。6 系统结构简单,占用空间小,布置方便,性能优越。 EPS己在轿车土得到应用，其优良的性能己得到认可。随着直流电动机性能的改进，EPS助力能力的提高，其应用范围将进一步拓宽。EPS代表未来动力转向技术的发展方向,将作为标准件装置在汽车上，并将在动力转向领域中占据主导地位。四大“EV”车将构成未来汽车发展的主体,这给EPS带来了广阔的应用前景。研究内容 熟悉汽车电动助力转向器的工作原理及各部分组成； 对电动助力转向器进行分析并建立动力学模型； 对电动助力转向器进行控制分析，确定控制方式； 能够熟练使用MATLAB/Simulink，搭建框图并进行仿真。通过调整参数，对系统进行分析； 比较不同控制方式系统的稳定性、快速性和准确性。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析（1）实验方案对电动转向器进行动力学分析，建立动力学模型，列出相应的动力学方程。根据动力学方程，用MATLAB/Simulink，搭建框图并进行仿真。通过调整参数，对系统进行分析，着重研究基于PID控制下的EPS系统的性能的改变。最后比较三种转向系统的稳定性、快速性和准确性。 （2）研究方法1在同种转向控制系统下，改变参数，分析对系统的影响。 2 在不同的转向控制系统下，对同一个参数，分析对不同系统的影响，改变同一个参数，分析对转向系统的影响。研究计划及预期成果研究计划：2012年11月12日-2012年12月2日：初步阅读资料，完成毕业设计开题报告。2012年12月3日-2013年1月20日：专业实训。2013年1月21日-2013年3月1日 ：毕业实习。2013年3月2日-2013年3月8日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。2013年3月9日-2013年3月29日：EPS动力学建模和分析。2013年3月30日-2013年4月26日：用MATLAB/Simulink，搭建框图并进行仿真。2013年4月27日-2013年5月25日：毕业论文撰写和修改工作。预期成果：基于PID控制下的EPS系统相对纯机械转向系统和无PID控制下的EPS系统，能提高EPS系统的快速性、稳定性和准确性。特色或创新之处 使用MATLAB对EPS系统进行仿真，方便改变参量，能够直观判断实验结果。 采用固定某些参数、改变某些参数来研究问题的方法，思路清晰，简洁明了，行之有效。已具备的条件和尚需解决的问题 实验方案思路已经非常明确，已经具备使用仿真的能力MATLA