怎么设计一种基于Simulink的电机助力转向系统呢?

 尊龙d88认定AG发财网     |      2024-02-08 15:27

  本系统采用直流电动机为驱动电机,额定电压为U,电感为L,电枢电阻为R,反电动势常数为Kb,电动机扭矩系数为Ka,转速为N,则有如下关系式成立:

  式中,T0为转向阻力矩,Mr为主要由原地转向阻力矩,Mz为回正力矩,车轮转向角α,侧偏角φ,车速v,行驶的路面,轮胎的类型及其气压,车身重量,前轴负荷及各个传动系统的摩擦力等相关的非线性的函数关系,为简化分析以下式来表达阻力矩:

  EPS系统的汽车和普通转向系统的汽车相比较,EPS系统的横摆角速度稳态增益小于普通转向系统。同时可以通过修改M文件中的参数值来获得在不同车速下的增益。

  上图为PD控制状态下,条件为V=10m/s时小齿轮转角相对于方向盘扭矩输入时的系统响应。因本次仿真只是针对EPS系统的特性分析,所以将输入扭矩信号设为恒扭矩。在电机助力的条件下,系统的瞬时响应有了很明显的提高,由于车速的增加转向阻力变小,小齿轮转动阻力变小,系统调整到稳态时间缩短。从图5可知系统有电动助力转向时,系统响应很快,在0.1秒左右系统的响应就趋于稳定,表明了系统的良好的响应特性。

  电动助力转向采用PD控制策略,同普通的助力转向相比较,据相关文献,其具有震荡不稳定性,而电动助力转向系统下横摆角输出响应很快就趋于稳定。

  EPS系统控制方式对汽车的瞬态响应有显著的影响,PD控制方式的EPS系统抑制横摆角速度的不规则波动,并使其迅速趋于稳态值,有利于改善汽车的瞬态响应品质,但系统的反应时间上有些延长。

  由上图可知,有电动助力转向情况下,汽车的转向系统中的小齿轮转角响应很平稳,汽车横摆角输出响应相对于无电动助力转向下汽车横摆角输出响应趋于稳定性比较明显。

  EPS系统的汽车,其转向系统的固有频率比普通的转向系统的固有频率小,接近于汽车横摆角固有频率,因此其在约0.05秒处出现一个较大的共振峰波,当驾驶员的操作频率接近这个频率范围时,汽车的横摆角速度对转向盘转角及其敏感,汽车很容易失去控制。提高EPS的固有频率便于提高汽车的操纵稳定性。

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  的实现 /

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