- “加强数智化转型 发展生态环境监测新质生产力” 华夏谱创应邀参加合肥第15次生态环境监测学术交流会
- 行业资讯 | 如海光电参访2024长春光博会
- 如何在水质检测中用好光纤光谱仪
- 贝士德仪器中标!25台BSD-660比表面积及孔径分析仪
- 医药行业指南:电位滴定仪选型攻略来啦~
- 恩镰孢菌素A1溶液:应用、用途、使用方法及注意事项
- 学习《讲话》,提升NGI撞击器校验与检测业务能力
- 嘧啶磷标准物质的制备、性质及应用详述
- 纳米和微结构光学薄膜解决方案
- Nature一作分享创新方法,原位冷冻电镜直接检测线粒体
- 推动生物合成学的创新解决方案
- 如何破局难度高、危险度高的新能源汽车报废电池回收拆解
- 分子光谱5系列丨“鉴”你所见,食品的光谱“盛宴”(一)橄榄油的质量评估——紫外-可见分光光度法
- 来源:内容来源于网络 浏览量:569次
- 【导读】电动助力转向系统的开发研究电动助力转向系统(Electricpowersteering,简称EPS)是世界汽车电子控制技术发展的研究热点和前沿技术之一。国外汽车电动助力转向已部分取...
电动助力转向系统的开发研究
电动助力转向系统(Electricpowersteering,简称EPS)是世界汽车电子控制技术发展的研究热点和前沿技术之一。国外汽车电动助力转向已部分取代传统液压动力转向(Hydraulicpowersteering,简称HPS)。目前国内清华大学、合肥工业大学等高校正从事该方面的研究,并取得了阶段性的成果,争取进一步改进与完善,早日实现商品化。EPS通过对控制器软件的设计,十分方便地调节系统的助力特性,使汽车能在不同车速下获得不同的助力特性,以满足不同的驾驶情况的需求。同时,EPS用电动机直接提供助力,它能
节约燃料,提高主动安全性,有利于环保。
1、助力转向系统的类型及EPS的基本控制策略
1.1助力转向系统的类型
(1)传统液压动力转向
液压动力转向的控制阀采用滑阀式,即控制阀中的阀以轴向移动来控制油路。这种滑阀式控制结构简单,生产工艺性好,操纵方便,宜于布置,使用性能较好。但是滑阀式控制阀灵敏度不够高,后来逐渐被转阀代替。
(2)电控液压动力转向
电控液压动力转向系统的种类很多,但其原理基本上都是通过在油泵或转向器上加装电子执行机构或辅助装置,根据车速信号来控制液压系统的流量或压力。
表1电控液压动力转向系统的种类(3)电动助力转向系统(EPS)的工作原理
图1EPS的控制系统示意图
1车轮2拉杆3齿条4小齿轮5离合器6动力开关
7输出轴8扭杆9转矩传感器10输入轴11方向盘
12转矩信号13电机14电流控制15控制单元16车速信号
电动助力转向系统的基本组成包括:扭矩传感器、车速传感器、控制元件、电动机和减速机构等。图1所示为配用齿轮齿条式转向器的EPS。信号控制器根据各传感器的输入信号确定助力扭矩的幅值和方向,并且直接控制电机。电机的输出扭矩由减速齿轮放大,并通过万向节、转向器中的传送装置把输出扭矩送到齿条,使之向转向轮提供助推扭矩。
系统的信号源包括:扭矩传感器、转向角传感器和车速传感器,转向角传感器可根据齿条的位移量和位移的方向来测出转向角。
(4)EPS的关键部件1.2EPS的控制原理图
图2汽车EPS控制原理图
EPS主要部件包括传感器、电动机、减速机构和电子控制单元等。
在掌握EPS的工作原理前提下,将EPS系统用框图表示如下。
1.3EPS的基本控制策略
根据汽车转向行驶的不同情况要求,EPS按不同的控制方式进行控制,通常来说,对应汽车转向行驶的不同情况有四种基本控制方式。
(1)普通控制
普通控制(助力控制)是EPS的基本控制模式。其控制过程主要是:根据车速传感器测得的车速信号和方向盘力矩传感器测得的方向盘力矩信号,调用助力特性控制表,并根据电动机的电磁转矩特性确定助力电流,以获得适当的助力转矩。
(2)回正控制策略
在方向盘“转向回正”时,对EPS进行的控制为回正控制,目的在于改善系统的回正性能。转向时,前轮回正力矩使转向轮向直线行驶的状态变化。
回正控制的控制过程为:首先判断方向盘是否处于“转向回正”状态,当助力电机旋转方向和转向输入的旋转方向相反,进行“转向回正”控制,否则进行助力控制。
(3)阻尼控制策略
阻尼控制是EPS为提高汽车高速直线行驶时的稳定性,减小路面冲击对方向盘的影响而采用的一种控制模式。阻尼控制是在普通控制确定的目标电流之上补偿阻尼控制电流,其主要是通过引入电动机转速的方法来实现。
(4)补偿控制策略
补偿控制策略是根据转向作用力的变化率沿力矩变化的方向产生补偿力矩,来克服电机的惯量、阻尼和摩擦对电机输出力矩的影响。补偿力矩的大小由电机的惯量、阻尼和摩擦力的大小及电机的转速、转向加速度和转动方向决定。
2、EPS仿真的初步研究及控制仿真验证
2.1理想助力特性
配备电动助力装置的汽车转向系统,应尽可能不悖于驾驶员原有的驾驶习惯,这样驾驶员才能在转向时得心应手。方向盘力矩与助力矩之间的理想关系应具备以下特点:
(1)在输入转向力矩很小的区域,希望助力部分的输出越小越好,助力部分基本不起作用,以保持较好的路感。
(2)在常用的快速转向行驶区间,为使转向轻便,降低驾驶员劳动强度,助力部分发挥作用,助力效果要明显。
(3)原地转向时的转向阻力矩很大,应尽可能产生较大的助力转向效果,此时,助力矩增幅也应较大。
(4)随着车速的升高,方向盘力矩减小时,不助力的区域应增大,且在高速行驶至一定车速时停止助力,以使驾驶员获得良好的路感,保证行车安全。
(5)各区段过渡要平滑,避免操作力出现跳跃感,且助力矩不能大于同工况下无助力时的转向驱动力矩。将上述特点与原则量化,可得理想的助力特性曲线。如图3所示,由于电动机输出转矩与电流间存在线性关系,因此该图反映出助力矩随行驶工况的变化规律,可以把它作为研究电动机控制规律的参照。
图3理想助力特性
2.2控制系统的选择
对助力电动机输出转矩的控制是EPS研究的ZD。由于电动机的输出转矩是由其工作电流决定的,因此助力控制可归结为对电动机电流的控制(如图4),其控制输入为车速信号和方向盘扭矩信号。
图4控制系统框图
控制系统主要采用PID控制系统。
PID控制是Z早发展起来的控制策略之一,由于算法简单、和可靠性高,被广泛应用于过程控制和运动控制,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。
图5典型的PID控制结构
图5所示为典型的PID控制系统结构。PID控制器是由比例、积分和微分三个环节叠加构成的,各环节分别对误差信号e(t)进行运算,其结果的加权和将构成系统的控制信号u(t)一并送给对象模型。PID控制器的数学描述为:
(公式1)式中:kp比例环节调整参数;
ki积分环节调整参数;
kd微分环节调整参数。
PID控制器各环节所起的作用如下:
(1)比例环节抑止闭环系统的瞬态偏差信号e(r),通过增加kp值还可加快系统响应速度,提高闭环响应的幅值。但kp值不能无限制增加,对于不同的闭环控制系统kp的取值范围不同,超出该限制范围,系统将不稳定;
(2)积分环节主要用于消除系统的静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分的时间常数K;K越大积分作用越弱,反之则越强。而过强的积分作用使系统的超调量增加,系统的稳定性变坏;
(3)微分环节能反映偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号值变大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减少调节时间。其不足之处是放大了噪音信号。仪器网-专业分析仪器服务平台,实验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣传媒体。
相关热词:
等离子清洗机,反应釜,旋转蒸发仪,高精度温湿度计,露点仪,高效液相色谱仪价格,霉菌试验箱,跌落试验台,离子色谱仪价格,噪声计,高压灭菌器,集菌仪,接地电阻测试仪型号,柱温箱,旋涡混合仪,电热套,场强仪万能材料试验机价格,洗瓶机,匀浆机,耐候试验箱,熔融指数仪,透射电子显微镜。
- 2004-08-21 09:23:04
- 标签:
- 收藏(0) 赞(0) 踩(0)
- 随时了解更多仪器资讯,求购、招标、中标信息实时更新,厂商招商信息随时看。大量、齐全、专业的仪器信息尽在仪器网(yiqi.com)。扫一扫关注仪器网官方微信,随时随地查看仪器用户采购、招标需求!
-
反应釜内化学过程控制系统开发研究2004-07-06 08:51:52
反应釜是一种常用的化学反应容器,其内部反应机理较为复杂.研究通过控制其过程参数而控制化学反应过程,以提高产品
-
激体检测仪开发研究与技术测评2004-09-05 09:23:10
甲烷检测仪是基于可调谐激光光谱吸收(TDLAS)原理而研发的一款新型气体传感器,通过气体的分子吸收波长和温度
-
正在开发研究的疯牛病检测方法2004-11-06 09:23:05
当前,有很多公司正在开发BSE活体检测技术,也即宰前检测技术,有的技术也取得些取得良好进展了一些可喜的进展,
-
GIS SF6气体密度在线监测系统开发研究与应用探讨2006-06-20 13:44:08
图片: 摘要:本文介绍了GIS SF6气体密度在线监测系统的功能及组
-
积累多年经验 开发 研究 生产GYBR-B变压器绕组变形(电抗法)测试2007-06-17 13:04:11
专业的技术、专业的厂家,制造专业的精品,上海国仪电气科技有限公司是华东地区为数不
-
SMC为混合动力汽车、电动车、关键核心可充电电池提供解决技术2004-09-01 09:23:07
二次电池行业:致力于为全球带来更洁净、更绿色、更环保的新能源制造技术,SMC为混合动力汽车、电动车、关键核心
-
CDD1230国产全电动堆垛车产品热点及参数介绍2004-11-27 09:41:32
产品名称:CDD1230国产全电动堆垛车关键词搜索:电动堆高车,电动堆高机,经济型电动堆高车,全电动堆垛车,
-
电动升降液压拔轮器技术特点如何?2006-01-17 09:43:55
电动升降液压拔轮器是由移动小车、电动超高压泵站、千斤顶特制爪钩组合而成,该产品定位精确、移动灵活。可广泛用于
-
电动升降液压拔轮器的使用问题2006-01-18 08:52:46
电动升降液压拔轮器是由移动小车、电动超高压泵站、千斤顶特制爪钩组合而成,该产品定位精确、移动灵活。 可广泛用
-
电动车电池如何修复保养2006-07-09 09:54:31
电动车电池 如何修复保养 如今,社会在不断进步,以车代步的人越来越多,不管是汽车
汽车电动助力转向系统的开发研究 电动助力转向系统的开发研究
-
您可能感兴趣
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi