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电动助力转向硬件在环仿真系统设计【含图纸文档】

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编号:122143393    类型:共享资源    大小:5.27MB    格式:ZIP    上传时间:2021-04-18 上传人:好资料QQ****51605 IP属地:江苏
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含图纸文档 电动 助力 转向 硬件 仿真 系统 设计 图纸 文档
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2 0 1 0 ,版权所有,仅供试用。1122334455667788DDCCBBAATitleNumberRevisionSizeA2Date:2010-6-21Sheet ofFile:I:.SchDocDrawn By:USBGNDAI0AI4GNDGNDGNDGNDGNDAI1AI2AI3AI5AI6AI7AO0AO1GNDP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P1.0P1.1P1.2P1.3PFI0+2.5V+5V11223344556677889910101111121213131414151516161717181819192020212122222323242425252626272728282929303031313232USB 6008P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.7P3.6ALEP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7P1.0 T21P1.1 T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.5 MOSI6P1.6 MISO7P1.7 SCK8RESET9P3.0 RXD10P3.1 TXD11P3.2 INT012P3.3 INT113P3.4 T014P3.5 T115P3.6 /WR16P3.7 /RD17XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728/PSEN29ALE30/EA31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40U2AT89S52RETGND12Y1XTAL30pFC430pFC510uFC31KR18Res2S1SW-PB12P1Header 2HR3R4GNDGND1234P2Header 4HBT1+12VGND+12VIN12OUT3GNDU1MC7805CT123J19VinputD21N4007D11N40071KR60.1uFC2100uFC1GNDD3P0BT101 P0BT102 P0C101 P0C102 P0C201 P0C202 P0C301 P0C302 P0C401 P0C402 P0C501 P0C502 P0D101 P0D102 P0D201 P0D202 P0D301 P0D302 P0J101 P0J101A P0J101B P0J102 P0J102A P0J102B P0J103 P0J103A P0J103B P0P101 P0P102 P0P201 P0P202 P0P203 P0P204 P0R301 P0R302 P0R303 P0R401 P0R402 P0R601 P0R602 P0R1801 P0R1802 P0S101 P0S102 P0U101 P0U102 P0U103 P0U201 P0U202 P0U203 P0U204 P0U205 P0U206 P0U207 P0U208 P0U209 P0U2010 P0U2011 P0U2012 P0U2013 P0U2014 P0U2015 P0U2016 P0U2017 P0U2018 P0U2019 P0U2020 P0U2021 P0U2022 P0U2023 P0U2024 P0U2025 P0U2026 P0U2027 P0U2028 P0U2029 P0U2030 P0U2031 P0U2032 P0U2033 P0U2034 P0U2035 P0U2036 P0U2037 P0U2038 P0U2039 P0U2040 P0Y101 P0Y102 N0+205V N0+5V P0BT101 P0P101 P0R302 N0+12V N0AI0 N0AI1 N0AI2 N0AI3 P0P203 N0AI4 N0AI5 N0AI6 N0AI7 P0U2030 N0ALE N0AO0 N0AO1 P0BT102 P0C102 P0C201 P0C401 P0C501 P0J102 P0J102A P0J102B P0J103 P0J103A P0J103B P0P102 P0P202 P0P204 P0R301 P0R601 P0R1801 P0U102 P0U2020 N0GND N0GND N0GND N0GND N0GND N0GND N0GND N0GND N0GND N0GND P0C101 P0C202 P0D101 P0U103 P0C301 P0D301 P0S101 P0U2031 P0U2040 P0C402 P0U2018 P0Y101 P0C502 P0U2019 P0Y102 P0D102 P0D202 P0U101 P0D201 P0J101 P0J101A P0J101B P0D302 P0R602 P0P201 P0R402 P0R303 P0R401 P0U2029 P0U2039 N0P000 N0P000 P0U2038 N0P001 N0P001 P0U2037 N0P002 N0P002 P0U2036 N0P003 N0P003 P0U2035 N0P004 N0P004 P0U2034 N0P005 N0P005 P0U2033 N0P006 N0P006 P0U2032 N0P007 N0P007 P0U201 N0P100 N0P100 P0U202 N0P101 N0P101 P0U203 N0P102 N0P102 P0U204 N0P103 N0P103 P0U205 N0P104 P0U206 N0P105 P0U207 N0P106 P0U208 N0P107 P0U2021 N0P200 P0U2022 N0P201 P0U2023 N0P202 P0U2024 N0P203 P0U2025 N0P204 P0U2026 N0P205 P0U2027 N0P206 P0U2028 N0P207 P0U2010 N0P300 P0U2011 N0P301 P0U2012 N0P302 P0U2013 N0P303 P0U2014 N0P304 P0U2015 N0P305 P0U2016 N0P306 P0U2017 N0P307 N0PFI0 P0C302 P0R1802 P0S102 P0U209 N0RET N0+205V N0+5V N0+12V P0BT101 P0P101 P0R302 N0AI0 N0AI1 N0AI2 N0AI3 N0AI4 P0P203 N0AI5 N0AI6 N0AI7 N0ALE P0U2030 N0AO0 N0AO1 N0GND P0BT102 P0C102 P0C201 P0C401 P0C501 P0J102 P0J102A P0J102B P0J103 P0J103A P0J103B P0P102 P0P202 P0P204 P0R301 P0R601 P0R1801 P0U102 P0U2020 P0C101 P0C202 P0D101 P0U103 P0C301 P0D301 P0S101 P0U2031 P0U2040 P0C402 P0U2018 P0Y101 P0C502 P0U2019 P0Y102 P0D102 P0D202 P0U101 P0D201 P0J101 P0J101A P0J101B P0D302 P0R602 P0P201 P0R402 P0R303 P0R401 P0U2029 N0P000 P0U2039 N0P001 P0U2038 N0P002 P0U2037 N0P003 P0U2036 N0P004 P0U2035 N0P005 P0U2034 N0P006 P0U2033 N0P007 P0U2032 N0P100 P0U201 N0P101 P0U202 N0P102 P0U203 N0P103 P0U204 N0P104 P0U205 N0P105 P0U206 N0P106 P0U207 N0P107 P0U208 N0P200 P0U2021 N0P201 P0U2022 N0P202 P0U2023 N0P203 P0U2024 N0P204 P0U2025 N0P205 P0U2026 N0P206 P0U2027 N0P207 P0U2028 N0P300 P0U2010 N0P301 P0U2011 N0P302 P0U2012 N0P303 P0U2013 N0P304 P0U2014 N0P305 P0U2015 N0P306 P0U2016 N0P307 P0U2017 N0PFI0 N0RET P0C302 P0R1802 P0S102 P0U209 计算机采集卡本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件( C ) 2 0 0 5 - 2 0 1 0 ,版权所有,仅供试用。SY-025-BY-2毕业设计(论文)任务书学生姓名于伟锋系部汽车工程系专业、班级车辆工程B06-1指导教师姓名张金柱职称教授从事专业汽车工程是否外聘是否题目名称电动助力转向硬件在环仿真系统设计一、设计(论文)目的、意义转向系统是汽车的主要子系统之一,其性能直接关系到汽车的操纵稳定性和舒适性,对于确保行车安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。电动助力转向系统EPS可以获得较强的路感、较轻的操纵力、较好的回正性、较高的抗干扰能力和较快的响应性。这说明开发研究EPS系统十分必要电动助力转向系统EPS(electric power steering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统HPS(hydraulic power steering)相比,EPS系统具有很多优点:仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗;能在各种行驶工况下提供最佳助力,减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动,改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性;没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序,快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期;不存在漏油问题,减小对环境的污染。随着近年来电子控制技术的成熟和成本的降低,EPS越来越受到人们的重视,并以其具有传统动力转向系统不可比拟的优点,迅速迈向了应用领域。二、设计(论文)内容、技术要求(研究方法)(一).主要内容1. 熟悉Labview软件,对助力转向系统结构、原理与控制方法进行分析研究;2硬件的设计,包括传感器、执行器、数据采集卡、试验台架等;3. 运用Labview进行ECU的软件设计4. 进行硬件在环仿真实验、分析。(二).要求(1)实现对电动助力转向系统的硬件在环仿真(2)对电动助力转向系统的性能进行分析三、设计(论文)完成后应提交的成果仿真装置,Labview编制的程序,设计说明书四、设计(论文)进度安排(1)熟悉任务书,了解相关信息,准备资料,填写开题报告:第12周(3月1日3月14日)(2)建立EPS数学模型,提相应问题:第34周(3月15日3月28日)(3)确定助力转向系统的控制方法和控制策略及中期检查:第56周(3月29日4月11日)(4)运用Labview软件进行系统ECU的设计:第711周(4月12日月日)(5)硬件在环仿真;第1213周(5月10日5月30日)(6)设计说明书评阅、审核及修改不足:第1416周(5月31日6月20日)(7)为毕业设计答辩做准备及答辩:第17周(6月21日6月27日)五、主要参考资料1林逸,施国标 汽车电动助力转向技术的发展现状与趋势J 公路交通科技,2001.622张钟光.汽车EPS动力学模型分析及控制系统设计J,青岛大学学报.2003.9.3TRW Automotive lnc. Cha-steering-suspension-english, http:/home/main/034郭丽萍,电动式动力转向系统(EPS)原理浅析J 城市公共交通,2003.65苗立东,等,汽车动力转向技术发展综述J 长安大学学报.2004.16赵燕,周斌,新型汽车转向传感器的研究与发展J中国仪器表.2003.87黄李琴,等,汽车电动助力转向控制系统的初步研究J 设计 计算 研究,2003.68施淑洪,郑荣良 电动助力转向系统及系统模型仿真 2002(5)9Roy McCann Vatiable effort steering for vehicle stability enhancement using an electric power steering system 200010Masahiko Kurishige.Takayuki Kifuku A control strategy to reduce steering torque for stationary vehicles equipped with DPS 199911周名,余卓平,赵治国 动力转向技术的发展J 汽车研究与开发 2004(10):9-1112郭建新,伍少初 电动助力转向系统的研究与开发J 机械设计与制造工程 1999.28(5):18-2113庄继德 汽车电子控制系统工程M 北京:北京理工大学出版社 1999.137-15014赵燕 周斌 张仲甫 汽车转向系统的技术发展趋势J 驱车研究与开发 2003(2):22-2415郭顺生 李益兵 杨明忠 电动动力转向器的发展与研究 北京汽车 2001(4):1-2六、备注指导教师签字:年 月 日教研室主任签字: 年 月 日SY-025-BY-3毕业设计(论文)开题报告学生姓名于伟锋系部汽车工程系专业、班级车辆工程B06-1指导教师姓名张金柱职称教授从事专业汽车工程是否外聘是否题目名称电动助力转向硬件在环仿真系统设计一、课题研究现状、选题目的和意义(一)、研究现状助力转向系统经历纯机械式、液压式、电控液压式、电动助力式以及处于研制阶段的线控式几个阶段。传统的动力转向系统一般采用液压助力,其结构复杂、功率消耗大、易泄漏、转向助力不易控制。因此汽车工程师一直在寻求一种更好的助力方式,以获得较强的路感、较轻的操纵力、较好的回正性、较高的抗干扰能力和较快的响应性。在国外,各大汽车公司对汽车助力转向系统EPS的研究有20多年历史,随着近年来电子控制技术的成熟和成本的降低,EPS越来越受到人们的重视,并以其具有传统动力转向系统不可比拟的优点,迅速迈向了应用领域。自1953年美国通用汽车公司在别克轿车上使用液压动力转向系统以来,液压动力转向系统 HPS给汽车到来了巨大的变化,几十年来的技术革新使液压动力转向技术发展异常迅速,出现了电控式液压助力转向系统EHPS。1988年2月日本铃木公司首先在其Cervo车上装备了EPSTM,随后又应用在Alto汽车上,1993年本田汽车公司在爱克NSX跑车上装备EPS并取得了良好的市场效果;1999年奔驰和西门子公司开始投巨资开发EPS。上世纪九十年代初期,日本铃木,本田,三菱,美国Delph汽车公司,德国ZF等公司相继推出了自己的EPS,TRW公司继推出EHPS厚也迅速推出了技术上比较成熟的带传动EPS和转向柱助力式EPSTM,并装配在Ford Fiesta和Mazda323F等车上,此后EPS技术得到了飞速的发展。电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上发展起来的。它利用电动机产生的动力来帮助驾驶员进行转向操作,系统主要由三大部分构成,信号传感装置(包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器),转向助力机构(电机、离合器、减速传动机构)及电子控制装置。电动机仅在需要助力时工作,驾驶员在操纵方向盘时,扭矩转角传感器根据输入扭矩和转向角的大小产生相应的电压信号,车速传感器检测到车速信号,控制单元根据电压和车速的信号,给出指令控制电动机运转,从而产生所需要的转向助力。(二)、选题的目的、意义目的:转向系统是汽车的主要子系统之一,其性能直接关系到汽车的操纵稳定性和舒适性,对于确保行车安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要的作用。电动助力转向系统EPS可以获得较强的路感、较轻的操纵力、较好的回正性、较高的抗干扰能力和较快的响应性。这说明开发研究EPS系统十分必要意义:电动助力转向系统EPS(electric power steering)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统,与传统的液压助力转向系统HPS(hydraulic power steering)相比,EPS系统具有很多优点:仅在需要转向时才启动电机产生助力,能减少发动机燃油消耗;能在各种行驶工况下提供最佳助力,减小由路面不平所引起电动机的输出转矩通过传动装置的作用而助力向系的扰动,改善汽车的转向特性,提高汽车的主动安全性;没有液压回路,调整和检测更容易,装配自动化程度更高,且可通过设置不同的程序,快速与不同车型匹配,缩短生产和开发周期;不存在漏油问题,减小对环境的污染。二、设计(论文)的基本内容、拟解决的主要问题(一)、研究的基本内容1.对助力转向系统结构、原理,控制方法进行分析研究;当汽车转向时,安装在转向轴上的转矩传感器测量出施加在方向盘上的转矩,并产生一个电信号,在此同时,车速传感器测量出汽车的车速,也产生一个电信号。这两个信号被送入到ECU中,ECU进行逻辑分析运算,依据一定的助力特性曲线产生目标电流,对目标电流进行适当调整,输出地信号通过驱动电机产生合适的助力转矩。2硬件的设计,包括传感器、执行器、数据采集卡、实验台架等;3. 运用Labview进行ECU的软件设计4. 进行硬件在环仿真实验、分析。(二)、拟解决的主要问题1.利用Labview仿真软件建立精确的系统模型 Labview是一种程序开发环境,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。 2.汽车电动助力转向程序的控制技术微机根据力矩传感器和车速传感器的输出信号,计算出电动机的驱动电流,利用电动机的驱动电路驱动电动机,电动机的电源经继电器和电动机的驱动电路供电。力矩传感器和车速传感器的信号经过各输入电路,再经过微机处理之后,输出到各驱动电路,利用这些已处理过的信息,通过各驱动电路驱动电动机3、ECU的设计运用Labview技术进行系统ECU的设计,程序的编写与输入.三、技术路线(研究方法)对EPS系统的结构及工作原理进行研究和分析建立EPS系统数学模型控制方法和控制策略的建立传感器,ECU,执行元件的设计 进行硬件在环仿真对过程与结果进行整理与分析,形成设计说明书四、进度安排(1)熟悉任务书,了解相关信息,准备资料,填写开题报告:第12周(3月1日3月14日)(2)建立EPS数学模型,提相应问题:第34周(3月15日3月28日)(3)确定助力转向系统的控制方法和控制策略及中期检查:第56周(3月29日4月11日)(4)运用Labview软件进行系统ECU的设计:第711周(4月12日月日)(5)硬件在环仿真实验;第1213周(5月10日5月30日)(6)设计说明书评阅、审核及修改不足:第1416周(5月31日6月20日)(7)为毕业设计答辩做准备及答辩:第17周(6月21日6月27日)五、参考文献1林逸,施国标 汽车电动助力转向技术的发展现状与趋势J 公路交通科技,2001.622张钟光.汽车EPS动力学模型分析及控制系统设计J,青岛大学学报.2003.9.3TRW Automotive lnc. Cha-steering-suspension-english, http:/home/main/034郭丽萍,电动式动力转向系统(EPS)原理浅析J 城市公共交通,2003.65苗立东,等,汽车动力转向技术发展综述J 长安大学学报.2004.16赵燕,周斌,新型汽车转向传感器的研究与发展J中国仪器表.2003.87黄李琴,等,汽车电动助力转向控制系统的初步研究J 设计 计算 研究,2003.68施淑洪,郑荣良 电动助力转向系统及系统模型仿真 2002(5)9Roy McCann Vatiable effort steering for vehicle stability enhancement using an electric power steering system 200010Masahiko Kurishige.Takayuki Kifuku A control strategy to reduce steering torque for stationary vehicles equipped with DPS 199911周名,余卓平,赵治国 动力转向技术的发展J 汽车研究与开发 2004(10):9-1112郭建新,伍少初 电动助力转向系统的研究与开发J 机械设计与制造工程 1999.28(5):18-2113庄继德 汽车电子控制系统工程M 北京:北京理工大学出版社 1999.137-15014赵燕 周斌 张仲甫 汽车转向系统的技术发展趋势J 驱车研究与开发 2003(2):22-2415郭顺生 李益兵 杨明忠 电动动力转向器的发展与研究 北京汽车 2001(4):1-2六、备注指导教师意见:签字: 年 月 日SY-025-BY-5毕业设计(论文)中期检查表填表日期2010年4月19日迄今已进行 7 周剩余 9 周学生姓名于伟锋系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程B061指导教师姓名张金柱职称教授从事专业汽车工程是否外聘是否题目名称汽车电动助力转向硬件在环仿真系统设计学生填写毕业设计(论文)工作进度已完成主要内容待完成主要内容1、对任务书的熟悉,了解相关信息,准备资料,填写开题报告; 2、对汽车电动助力转向系统理论基础、工作原理进行分析研究;3、建立汽车电动助力转向系统运动模型;4、确定控制算法与控制策略;5、论文第一、二章部分内容的初稿。1、利用Labview进行ECU的设计; 2、进行硬件在环仿真实验; 3、整理文档完成说明书剩余部分。存在问题及努力方向本设计课题是要用Labview软件设计ECU以代替单片机,Labview软件的应用是最大的难点,需要先运行几个简单的程序以熟悉软件;另外PID控制也是一个难点,软件系统有自带的PID控制插件。学生签字: 指导教师意 见 指导教师签字: 年 月 日教研室意 见教研室主任签字: 年 月 日SY-025-BY-10优秀毕业设计(论文)推荐表题 目电动助力转向硬件在环仿真系统设计类别毕业设计学生姓名于伟锋系、专业、班级汽车与交通工程学院 车辆工程B06-1指导教师张金柱职 称教授设计成果明细:答辩委员会评语:答辩委员会主任签字(盖章): 系部公章: 年 月 日备 注: 注:“类别”栏填写毕业论文或毕业设计毕业设计过程管理材料题 目电动助力转向硬件在环仿真系统设计学生姓名于伟锋系部名称汽车与交通工程学院专业班级车辆工程BO6-1指导教师张金柱职 称教授教研室车辆工程起止时间2010年3月12010年6月25教 务 处 制SY-025-BY-6毕业设计指导教师评分表学生姓名于伟锋系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程B06-1指导教师姓名张金柱职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称电动助力转向硬件在环仿真系统设计序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度,综合训练情况;题目难易度102题目工作量;题目与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度103综合运用知识能力(设计涉及学科范围,内容深广度及问题难易度);应用文献资料能力154设计(实验)能力;计算能力(数据运算与处理能力);外文应用能力205计算机应用能力;对实验结果的分析能力(或综合分析能力、技术经济分析能力)106插图(图纸)质量;设计说明书撰写水平;设计的实用性与科学性;创新性207设计规范化程度(设计栏目齐全合理、SI制的使用等)58科学素养、学习态度、纪律表现;毕业论文进度10得 分 X= 评 语:(参照上述评价项目给出评语,注意反映该论文的特点) 指导教师签字: 年 月 日SY-025-BY-8毕业设计答辩评分表学生姓名于伟锋专业班级车辆工程B06-1指导教师张金柱职 称教授题目电动助力转向硬件在环仿真系统设计答辩时间月 日 时答辩组成员姓名出席人数序号评 审 指 标满分得分1选题与专业培养目标的符合程度,综合训练情况,题目难易度、工作量、与实际的结合程度102设计(实验)能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力103应用文献资料、计算机、外文的能力104设计说明书撰写水平、图纸质量,设计的规范化程度(设计栏目齐全合理、SI制的使用等)、实用性、科学性和创新性155毕业设计答辩准备情况56毕业设计自述情况207毕业设计答辩回答问题情况30总 分 Z= 答辩过程记录、评语: 答辩组长签字: 年 月 日SY-025-BY-7毕业设计评阅人评分表学生姓名于伟锋专业班级车辆工程B06-1指导教师姓名张金柱职称教授题目电动助力转向硬件在环仿真系统设计序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度,综合训练情况;题目难易度102题目工作量;题目与生产、科研、实验室建设
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