基于滚动时域算法的汽车电动助力转向电流跟踪方法研究

论文摘要

电动助力转向系统在路面干扰、传感器噪声的影响下会造成驾驶员不良路感,同时,转向系统里的不确定性也会造成控制困难。针对EPS系统在控制过程中,无法在保证性能的同时解决系统的干扰和噪声以及不确定性问题,提出了基于滚动时域算法的EPS电流跟踪方法,该方法通过反复实时采集车辆的状态计算最优控制率,将电流的跟踪性能作为主要的控制目标之一,通过检测到的实际输出对基于模型的预测结果反复修正,最终计算得到合适的助力矩使系统能最大程度地兼顾鲁棒性与性能。首先通过建立EPS的系统模型,同时引入汽车二自由度汽车模型、轮胎模型,构建系统的状态空间方程。然后,以较好的电流跟踪性能、较好的抗干扰性能以及较好的操纵稳定性能为控制目标,在加入随机干扰信号的系统状态空间基础上,设计了滚动时域控制器,并对EPS系统进行仿真分析及硬件在环实验验证。结果表明:采用滚动时域控制方法可以更好地实现EPS目标电流跟踪,有效抑制外部干扰噪声的影响,提高系统的性能以及鲁棒性,保证驾驶员获得良好的路感,提高系统转向操纵稳定性能。

论文目录

• 1 汽车电动助力转向系统模型建立
•   1.1 汽车二自由度模型
•   1.2 EPS转向系统模型
•     1)转向轴模型
•     2)电机模型
•     3)轮胎模型
•     4)建立系统的状态方程
• 2 滚动时域控制器设计
• 3 仿真实验
•   3.1 电流跟踪性能
•   3.2 路感
•   3.3 操纵稳定性
• 4 加入滚动时域控制器的EPS硬件在环试验
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 薛明琛,徐广飞,武健

关键词: 电动助力转向,电流跟踪,滚动时域,鲁棒性

来源: 重庆理工大学学报(自然科学) 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 汽车工业

单位: 聊城大学建筑工程学院,山东理工大学 农业工程与食品科学学院,聊城市农业科学研究院,聊城大学机械与汽车工程学院

基金: 山东省自然科学基金资助项目(ZR2016EEQ06)

分类号: U463.4

页码: 24-32

总页数: 9

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