导读:本文包含了转向控制算法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:四轴商用车,车辆稳定性集成控制,叁轨自适应扩展卡尔曼滤波,差动制动
转向控制算法论文文献综述
张不扬[1]（2019）在《基于主动转向与差动制动的四轴商用车稳定性集成控制算法开发》一文中研究指出商用车装载量大,在公路物流与矿业运输等行业中有着不可替代的作用。但其载荷大、质心高、轮距较窄、轴距长等缺点导致商用车辆极易发生侧翻与横摆稳定性事故。多轴商用车多用于运输大质量货物,其工作环境最为恶劣,因此稳定性事故发生的机率更大,一旦发生事故更会造成极其严重的财产与人员损失,其稳定性问题本应受到更多的关注与研究。但是,目前鲜有专门针对多轴商用车辆而研发的稳定性控制算法,很多研究都将多轴车辆简化成两轴车辆进行研究。但多轴商用车的特点在很多方面与两轴车辆存在明显不同,这些控制算法难以直接应用,因此开发一款专门针对多轴商用车的稳定性控制算法意义极其重大。本文依托于吉林省科技发展计划项目“基于电控制动系统的重型商用车稳定性控制”(项目编号:20170414045GH)与国家自然科学基金委员会资助项目“公路液罐车液固耦合机理与防侧翻控制研究”(项目批准号:51575224),提出了一款专门针对四轴商用车的稳定性集成控制算法。该控制算法将差动制动与主动转向按照全新的规则集成到一起,对多轴商用车的侧翻与横摆稳定进行了控制。该算法的提出填补了我国多轴车辆稳定性集成控制算法研究的空白,为多轴车辆稳定性控制器的自主研发与设计提供了理论支持,极具指导意义。论文主要进行了以下几个方面的研究工作:1、本文提出了一种多轴车辆垂向载荷建模思路,根据这一思路分别建立了叁轴与四轴车辆车轮垂向载荷模型。为了解决多轴车辆车轮垂向载荷计算中的过约束问题,本文将多轴车辆分割成几个部分,并在断开位置增加了虚拟受力。在此基础上结合简化的魔术公式(MF,Magic Formula)轮胎模型、叁自由度车辆模型的车体模型,建立了四轴车辆的整车模型,经过仿真验证该模型能够很好地表达四轴车辆行驶中的状态。车辆被分割成若干部分,各部分的质量被分开单独计算,因此该模型能够描述货物非均匀放置的车辆行驶状态。2、在实际情况中,车辆参数与状态并不便于直接获得,因此需要进行参数与状态的辨识与估计。多轴车辆垂向载荷模型的参数与车轮垂向载荷获得也同样面临这样的问题。本文在扩展卡尔滤波(EKF,Extended Kalman Filter)的基础上进行了改进,增加了滑模趋近单元以提高计算速度,提出了一款新型自适应扩展卡尔曼滤波算法。同时在研究了四轴车辆参数粗略计算方法后,针对性地提出了滤波估计算法的初值自适应更新算法。在此基础上,本文建立了叁轨自适应扩展卡尔曼滤波(ATEKF,Adaptive Treble Extended Kalman Filter)同时对四轴车辆车轮垂向载荷、参数与状态进行了估计与辨识。最后再根据车辆的后部放大效应这一规律,结合仿真实验效果提出了第叁轴与第四轴垂向载荷的垂向载荷修正算法。经过与Truck Sim联合仿真验证,本文提出的ATEKF估计算法能够有效地估计出四轴商用车车轮的垂向载荷。该ATEKF算法所表现出的能力优于TEKF算法,文本提出的初值自动更新算法、垂向载荷修正算法都具有优秀表现。在ATEKF验证工况设计中,特别设置了货物集中放置的情况。ATEKF的仿真结果从侧面说明了本文提出的四轴车辆模型对货物非均匀放置的车辆运动状态描述准确,因此证明了所提出的多轴车辆车轮垂向载荷的建模思路适用于对货物非均匀放置的车辆进行建模。3、在集成控制算法的开发中最重要的问题是如何向所集成的差动制动与主动转向系统分配任务。如果能获知在当前状态下差动制动与主动转向对车辆所能产生的最大影响,对两者的协调分配具有及其重要的意义。为了了解在某一时刻两种控制方式所造成的车辆状态变化,本文提出了差动制动与主动转向所产生横摆力矩与侧向力的计算方法,并对车辆不同状态与位置参数下的控制效果进行了分析。在此基础上,分析总结出两种控制方式所能达到极限横摆力矩的计算方法,并提出了通过极限横摆力矩对差动制动与主动转向能力进行对比的方法。经验证,极限横摆力矩对比法能够用于描述差动制动与主动转向两种控制方式的能力。4、在对多轴车辆特性进行分析与总结的基础上,本文提出了一种全新的稳定性集成控制算法。该算法能够控制车辆的侧翻与横摆稳定性,并对稳定性控制中产生的轨迹偏移进行抑制,降低事故的发生率。稳定性集成控制算法的关键在于总控制量的计算与所集成子系统(差动制动与主动转向)的控制量分配。本文所建立的稳定性集成控制算法分为叁层,分别为决策层、分配层与执行层。决策层对车辆是否需要控制进行判断,并计算出所需控制总量。分配层包含分析、集成控制分配、制动力与主动转向角分配叁个部分。分析部分包含差动制动效果分析、主动转向效果分析、车辆-车道未来时刻相对位置预测叁部分;集成控制分配通过分析部分所提供信息得到比例系数对总控制量进行分配;制动力与主动转角分配根据集成控制分配的各轮控制量计算所需的目标制动力与目标主动转角。执行层则负责具体实施,控制各轮缸形成所需的目标制动压力与主动转向目标转角。在分配层分析部分,本文提出了车辆-车道相对位置预测方法,用以判断稳定性控制所产生的轨迹偏移是否需要抑制。在集成控制分配部分,本文提出了基于两种控制方式能力极限控制量的分配计算方法,通过构建比例系数,对总控制量按能力大小进行分配。本文根据车辆-车道相对位置预测的结果,在分配中引入轨迹偏移抑制因子adk,实现在对车辆进行稳定性控制的同时对车辆轨迹偏移进行抑制。在制动力与主动转角分配部分,本文同时提出了基于优化的分配方法(DO,Distribute by Optimization)、简化分配算法(SD,Simplified Distribution)两种方式对车轮目标制动力与主动转向目标转角进行了计算。经过联合仿真验证,基于这两种不同分配方法的稳定性集成控制算法都能够很好地控制车辆稳定性(载重20000kg时,最大安全初始车速在提升了27.3%后,依然能够保持车辆的稳定)。除此之外,算法能够对车辆轨迹的偏移进行有效抑制(偏移量减少20%)。5、本文根据要求搭建了多轴车辆硬件在环试验台,对所提出的稳定性集成控制算法进行了试验验证。该多轴商用车硬件在环试验台,具有叁个轴的完整制动系统硬件、制动踏板与转向盘硬件系统。制动系统气路参考实车布置,具有叁个桥控阀、两个ABS阀,6个商用车盘式制动器。经调试,该硬件在环试验台能够实现对每一个轮的单独控制,具备对本文所提出的集成控制算法验证的条件。在此基础上,本文将基于简化分配方法(SD)的稳定性集成控制算法在试验台上进行了验证。结果表明基于SD的稳定性集成控制算法具有良好的实时性与稳定性控制效果(单一工况初始最大安全车速提升47.3%),能够对车辆的轨迹偏移进行抑制(偏移量减少11.7%)。本文取得的创新性成果如下:1、针对多轴车辆车轮垂向载荷分配复杂,难以计算的问题。本文提出了一种多轴车辆垂向载荷的建模思路,通过这一思路建立垂向载荷模型,对车轮所受垂向力进行描述。此建模思路将车辆分成若干部分,能够有效削弱多轴结构过约束的影响。同时由于车辆被分割成若干部分,各部分的质量被分开单独计算,因此该建模方式还适用于对货物非均匀放置的车辆进行建模。在以该思路指导下建立的四轴车辆垂向载荷模型基础上,本文建立了四轴车辆整车模型。2、为了在稳定性控制算法中获得更为精准的各轮垂向载荷、车辆状态和参数数据,本文在传统扩展卡尔滤波(EKF,Extended Kalman Filter)的基础上提出了一种全新的自适应扩展卡尔曼滤波算法,并以此为基础提出了叁轨自适应扩展卡尔曼滤波(ATEKF,Adaptive Treble Extended Kalman Filter)估计算法。经过验证,该估计算法能够使用常用的传感器准确估计多轴车辆的垂向载荷。所提出的自适应扩展卡尔曼滤波估计算法性能优于传统扩展卡尔曼滤波算法。3、目前研究中没有差动制动与主动转向的对比方法,这极其不利于对两种控制方式的集成应用。因此本文分析了差动制动与主动转向对车辆的控制效果,总结分析了两者所能形成的最大横摆力矩计算方法。并提出了一种差动制动与主动转向实时能力大小的对比方法——极限横摆力矩对比法,该方法通过对当前车辆状态下两种稳定性控制方式所能形成的极限横摆力矩进行对比来判断两者的能力大小。由于这一对比方法计算速度快,因此对比方法能够实时应用到集成控制算法当中,极具指导意义与应用价值。4、本文针对四轴商用车提出了一种稳定性集成控制算法,该算法采用全新的分配与协调策略将差动制动与主动转向进行集成,具有控制侧翻与横摆稳定性、抑制轨迹偏移叁种功能。此种协调策略简单灵活,仅通过增加侧偏抑制因子就能够实现对控制中产生轨迹偏移的抑制,通过改变系数就能够实现稳定性集成控制算法转变为单一控制算法。针对控制算法计算速度慢等缺点,本文结合前文分析提出了一种简化的车轮目标制动力与主动转向目标角度的计算方法,经联合仿真与硬件在环试验验证,该计算方法实时性强,性能优异。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
严汶均[2]（2019）在《电动助力转向系统建模及控制算法研究》一文中研究指出随着汽车行业的发展、电子技术的进步、制造工艺的精进,人们对驾驶操作要求的提高为现代汽车的操纵稳定性、舒适性、安全性提出了新的要求。汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering System,EPS)作为现代汽车中重要的子系统之一,决定了驾驶员在驾驶过程中的舒适性和安全性,在国内外均拥有广阔的市场前景,对其进行研究探讨已成为目前汽车技术的热点。在借鉴国内外论文的基础上,本文主要针对EPS系统的控制算法进行研究,利用基本助力控制和回正控制提高转向轻便性和回正性能,并提出一种补偿器模块以及该补偿器模块的最优参数求取算法,改善系统稳定性,解决电机力矩波动问题,主要工作如下:(1)以提高转向轻便性和回正性能为目的,设计EPS系统的控制策略,包括基本助力控制和回正控制两部分。选用分段式曲线型助力特性曲线进行匹配助力,设计由二阶叁极点滤波器构成的补偿器模块对系统稳定性进行改善,使用基于方向盘转角的回正控制对松手回正工况进行主动干预,提升回正性能,并利用台架试验证明了控制策略对转向轻便性的改善作用,同时证明了补偿器模块能提升系统稳定性,抑制电机力矩波动。(2)为尽量减少电机力矩波动,最大化补偿器模块作用,首先对EPS系统进行了建模研究。在保存C-EPS系统基本特性的前提下,对其物理模型进行简化,分别对方向盘及上管柱、中间轴、助力电机、齿轮齿条转向器及转向机构等部分进行动力学分析,建立EPS系统模型,推导其开环传递函数,并结合实车试验验证了模型正确性。(3)基于EPS系统模型,分别从线性系统角度和非线性系统角度对补偿器模块的稳定性改善机理进行了研究分析,得到了EPS系统的线性系统稳定条件和非线性系统稳定条件。最后结合线性稳定条件和非线性稳定条件提出了一种最优补偿器参数求取算法,达到更好地抑制电机力矩波动提高系统稳定性的目的,并利用模型仿真及台架试验对该算法的正确性进行了验证。(4)为验证所设计的控制策略能够在整车上起到改善转向轻便性和提高回正性能的作用,通过整车仿真以及实车试验分别对EPS系统的转向轻便性和回正性能进行了证明,并发现了基于方向盘转角的回正控制存在一定缺陷,然后提出了一种基于回正力矩的回正控制。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-11）
赵重年,白雪峰,王文强[3]（2018）在《集装箱搬运机转向系统控制算法研究》一文中研究指出分析了某集装箱搬运机转向机构工作原理,建立转向机构的AMESim仿真模型,设计了转向系统控制算法,经整定后得到合适的PID控制参数。在此基础上与液压系统模型共同组建了整个转向系统的AMESim模型,得到转向系统的动态仿真结果。(本文来源于《起重运输机械》期刊2018年12期）
孙国正,徐忠诚,李泽彬[4]（2018）在《汽车电动助力转向控制算法仿真》一文中研究指出首先对电动助力转向系统的结构与原理进行研究;然后对其转向系统进行建模;最后在此基础上,利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型。研究重点是EPS的控制策略与电动机的PID控制算法,以神龙汽车某款A0级车型为例进行分析,通过仿真以验证该转向助力控制系统设计在电流跟踪与转向助力方面的良好效果。(本文来源于《机械工程师》期刊2018年09期）
郭岩[5]（2018）在《线控转向系统转向电机控制算法与软件建模研究》一文中研究指出线控转向系统取消了传统转向系统方向盘到转向执行机构的机械连接,线控转向执行机构实现前轮转角对方向盘转角的跟随控制,本文的主要内容是根据线控转向系统的特点开发出符合线控转向系统的转向电机控制算法,研究制定转向电机基速内的控制策略,提高电机的效率和转矩输出能力。研究制定高转速时弱磁控制策略,弱磁控制既要动态响应性好,还要考虑系统鲁棒性,弱磁控制切换过程平滑,输出平滑的转矩。研究了永磁同步电机静止坐标系下的数学模型,利用坐标变换求出旋转坐标系下的永磁同步电机数学模型。搭建基于转子磁场定向的矢量控制算法的SVPWM模型。基于线控转向电机的控制要求,本文设计了线控转向电机的叁闭环矢量控制系统,基于控制原理设计了位置环、速度环、电流环的PI调节器并且电流环添加前馈环节提高电流环的动态响应性。仿真验证叁闭环转向电机矢量控制系统的有效性。研究线控转向电机基速内的定子电流决策控制算法。分析常用的基速内控制策略的优缺点,采用最大转矩电流比控制策略,输出所需转矩的同时需要的定子电流矢量最小。传统的最大转矩电流比控制策略根据输出转矩求出所需的直轴电流和交轴电流值,但计算公式复杂,求解困难。本文将直轴电流和交轴电流的求解转化为对定子电流矢量角的求解,降低求解的难度。采用模型参考自适应参数辨识方法对影响最大转矩电流比控制的电机电磁参数进行在线参数辨识,但永磁同步电机在旋转坐标系下的电压方程秩为2,分析得出对最大转矩电流比控制策略影响最大的电机电磁参数为交轴电感和转子永磁体磁链。基速内采用基于模型参考自适应参数辨识的最大转矩电流比控制策略并仿真分析。研究线控转向电机弱磁控制算法。分析永磁同步电机的弱磁控制理论,即电流极限圆和电压极限椭圆限制条件。针对传统弱磁控制策略的优缺点以及弱磁控制要求有良好的动态响应性和鲁棒性,提出了基于模糊PI的超前角弱磁控制策略。研究超前角弱磁控制的原理和实现方法,制定超前角弱磁控制策略的定子电流矢量最优运行轨迹。介绍了弱磁控制电压环模糊控制PI调节器设计过程,最后仿真分析基于模糊PI的超前角弱磁控制策略。自动代码生成技术与实验研究。研究了基于MATLAB/simulink的自动代码生成技术流程,介绍了底层驱动BLOCK的封装过程以及控制代码生成TLC文件的修改。将开发的线控转向电机控制算法整合到底层BLOCK模块中,自动生成电机控制算法嵌入式软件。开发永磁同步电机控制器的硬件电路以及线控转向系统试验台,在线控转向系统试验台验证线控转向系统转向电机控制算法的有效性。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
刘伟[6]（2018）在《基于永磁同步电机的电动助力转向系统控制算法研究》一文中研究指出随着车辆控制技术的进一步发展,整车厂对电动助力转向系统提出了更高的要求。为了提升电动助力转向系统的性能,相应的转向系统供应商采用了性能更高的永磁同步电机作为电动助力转向系统的助力电机,同时也对系统控制算法进行了设计和改进。但是,就国内研究现状来看,基于永磁同步电机的电动助力转向系统仍然存在很多问题,比如系统不稳定、快速转向迟滞、松手后转向盘回不到中位、慢速转向卡顿等问题,需要深入研究对电动助力转向系统的控制算法,以期提高车辆的转向性能和驾驶员的操控体验。针对基于永磁同步电机的电动助力转向系统,本文主要建立了比较接近实际的系统简化模型,通过变PI反馈弱磁控制提升了高速运行工况下永磁同步电机的输出性能,通过系统回正需求分析,优化了系统主动回正控制性能,并采用信号注入方法进行摩擦补偿。具体的转向系统研究工作如下:1.建立了电动助力转向系统全阶模型和简化模型;通过改变电机输入电压辨识出了转向系统上半部分模型中的阻尼参数;通过向系统注入伪随机信号得到系统传递函数增益曲线;通过系统参数辨识发现了轮胎阻尼的两种存在形式;通过传递函数拟合验证了转向系统简化模型。2.建立了电机数学模型,推导出了转矩表达式;解析和优化了电机角度参数,且参数优化效果明显;深入研究了电机SVPWM矢量控制算法;在分析电机弱磁理论和最优电流运行轨迹的基础上,发现了电机弱磁必须采用变PI控制的原因,并提出一种变PI反馈弱磁控制算法;电机台架试验不仅确定了多组PI控制参数,还证明了本文所提出的弱磁控制算法的实用性。3.分析了现有转向系统主动回正遗留问题,尤其是基本助力和主动回正的耦合问题;基于分析,明确了主动回正的功能需求;针对主动回正需求,设计了中低速工况下主动回正状态的控制算法,同时也提出了主动回正力矩控制算法;经过多次实车试验,确定了主动回正算法中参数的最优值,实现了主动回正性能的优化和转向手感的提升。4.基于对比较经典的静摩擦+Coulomb+黏性+Stribeck摩擦模型的分析,对转向系统摩擦特性进行定性研究,并得到了比较切合实际的转向系统摩擦特性曲线;针对转向系统摩擦特性,分析得到了摩擦补偿的对象,采用了一种简单的信号注入摩擦补偿策略,并通过实车验证确定了注入信号的最优参数值;试验结果表明,在中低车速左右轻转向工况下,本文所采用的摩擦补偿策略消除了转向卡顿情况。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-04-01）
张坤,许伦辉[7]（2016）在《基于模糊控制的AGV差速转向控制算法研究》一文中研究指出针对磁导航自动引导小车转向控制问题,该文建立了AGV差速转向运动学模型,该模型主要是通过将转弯圆弧划分为若干个小圆弧分段求解得到。由于AGV转向控制模型具有非线性和非完整约束特性,传统的PID控制会使车辆偏差产生较大的跳变,影响小车转向的稳定性和准确性,而采用模糊控制可以有效改善这种情况。最后,运用Matlab/Simulink进行模型仿真。结果表明,采用模糊控制可以提高AGV车转向的快速性和准确性,提高了模型的实用性。另外,模糊控制算法在单片机控制系统上易实现,有利于实际工程应用。(本文来源于《自动化与仪表》期刊2016年10期）
张虎[8]（2015）在《基于永磁同步电机的电动助力转向系统力矩控制算法研究》一文中研究指出电动助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)是一种新型的汽车动力转向系统,它能够较好的解决转向系统中存在的“轻”与“灵”的矛盾,有利于提高汽车的转向性能和主动安全性,并且具有节能、环保、结构简单、便于安装布置等优点,因此一经推出便得到了迅速的发展。助力电机作为EPS系统的执行机构,其转矩的输出能力和品质对EPS系统的性能有着很大的影响。早期EPS系统主要采用直流电机作为助力电机,但直流电机存在噪声大、功率密度低和可靠性差等缺点,这限制了EPS系统性能的进一步提升。随着电力电子和电机控制技术的发展,性能更优的交流电机也越来越地应用到EPS系统中,其中永磁同步电机以其体积小、效率高、功率密度大、转动惯量小等优点正逐步取代直流电机和异步电机成为EPS助力电机的发展方向。目前国外主流EPS供应商都相继推出了各自的永磁同步电机EPS产品。但由于国内汽车电子技术发展的相对滞后,自主EPS产品仍以直流电机EPS为主且大多配套于国产小型乘用车,因此开发具有自主知识产权的永磁同步电机EPS系统对于拓宽自主EPS产品的应用范围打破国外厂商的市场垄断地位具有重要的意义。作为一种车载力矩伺服系统,EPS对助力电机的转矩响应性能有着较高的要求:一方面要求助力电机在各种转向工况下输出的助力转矩都能够快速、准确地跟踪目标转矩,无转向迟滞感;另一方面要求电机输出的转矩平滑、波动小,以保证良好的驾驶舒适性。为满足上述要求,本文主要从永磁同步电机的转矩控制策略、矢量控制下的预测电流控制、弱磁控制和转向盘力矩波动抑制等方面对永磁同步电机EPS系统的力矩控制进行了相关研究。本文的具体研究内容如下:(1)永磁同步电机的数学模型及其转矩控制策略首先介绍了不同坐标系下永磁同步电机的数学模型,并阐述了永磁同步电机矢量控制和直接转矩控制的原理及实现方法。然后,结合EPS系统对助力电机输出转矩的性能要求,对比两种转矩控制策略的特点,选取了力矩控制精度更高的矢量控制作为本文EPS系统的转矩控制策略。最后,分析了矢量控制下逆变器非线性对永磁同步电机转矩控制性能的影响,并采用一种在线补偿方法对逆变器非线性进行了补偿。(2)EPS用永磁同步电机预测电流控制算法矢量控制下,永磁同步电机的转矩控制就转化为对同步坐标系下两轴电流的控制。稳定快速的电流跟踪性能是EPS力矩控制的基础。相较于其他控制算法,预测电流控制以其优异的动态响应性能和较低的电流纹波,正越来越多地应用到永磁同步电机的控制中。但传统预测电流控制的性能易受电机参数变化的影响,鲁棒性较差。为此本文首先对传统预测电流控制进行了参数敏感性分析,在此基础上提出了一种自适应鲁棒预测电流控制算法。该算法采用龙伯格观测器预测电机电流,通过调整观测器增益提高系统的稳定裕度;同时采用扰动观测器实时估计系统扰动,以提高电流的预测精度和控制精度,实验结果表明该算法可以在不明显降低预测电流控制的无差拍性能前提下提高系统的鲁棒性能。为后续弱磁控制和转向盘力矩波动抑制奠定了良好的基础。(3)EPS用永磁同步电机弱磁控制算法本文针对永磁电机EPS系统快速转向时手感沉重的问题,采用了弱磁控制策略。首先讨论了考虑定子电阻压降时永磁同步电机的最优运行轨迹。介绍了前馈弱磁控制和反馈弱磁控制的原理,分析了反馈弱磁控制动态性能不佳的原因,提出了一种基于前馈的模糊PI弱磁控制方法。该方法由改进的前馈环节、模糊PI反馈环节和电流轨迹规划环节组成。前馈环节根据电机运行状态通过在线查表直接给出弱磁参考电流,可以提高弱磁控制的动态响应性能;模糊PI反馈环节通过P、I参数的在线自整定,以保证反馈环节在整个转速范围内都能够快速的消除前馈误差;电流轨迹规划环节对弱磁电流的幅值进行限制,并采用一种简单的交轴参考电流调整方法,实现了弱磁控制从调整直轴电流向调整交轴电流的平滑过渡,以拓宽反馈弱磁控制的弱磁深度。电机实验表明所提出的弱磁方法在较高转速下,仍可使电机输出较大转矩,且转速突变时两轴电流仍能跟踪其目标值,动态过程无明显波动,具有良好的动态响应性能。(4)EPS转向盘力矩波动的抑制方法针对造成转向盘力矩波动的两个主要因素:EPS系统稳定裕度不足和助力电机的转矩脉动,首先建立了EPS系统模型分析了影响系统稳定性的因素,介绍了常用的PD控制和测速反馈控制的原理及特点,根据永磁同步电机EPS的特点采用了测速反馈控制以提高中频段的相位裕度,但测速反馈控制在提高系统稳定裕度的同时会降低系统的动态响应性能。为此,本文提出了PD+测速反馈的控制方法,实验结果表明该方法在保证系统动态特性的同时增强系统稳定裕度。其次分析了导致电机转矩脉动的因素:齿槽转矩、反电动势波形畸变和电流检测误差,并采用谐波注入法抑制由前两者造成的6次谐波转矩。提出了一种基于相电流积分的误差补偿方法以在线校正电流检测误差,从而消除由电流检测误差造成的1次和2次脉动转矩。实验结果表明所提出的转矩抑制方法可以有效降低转向盘力矩波动,提高驾驶员转向手感。(5)EPS系统实验环境的开发及功能验证开发了永磁同步电机EPS控制器,优化了控制器的硬件设计和软件架构。搭建了永磁同步电机实验台用以验证电机控制算法,基于实车前悬架系统搭建了EPS原地转向试验台,并开发了相应的测控系统,最后对所提出的电流控制算法和弱磁控制算法进行了EPS台架实验验证。本文主要得到以下结论:(1)传统预测电流控制的稳定性主要受定子电感的影响,定子电阻、电感和永磁磁链的变化都会影响该算法的稳态性能,导致稳态跟踪误差。而本文提出的自适应鲁棒预测控制可以在不明显降低预测电流控制无差拍性能前提下增强系统的鲁棒性能,消除电流跟踪静差,更适用于EPS助力电机电流的控制。(2)反馈弱磁控制的电压环是一个非线性系统,定参数的PI调节器无法保证电压环在全速范围内都具有良好的动态性能。此外,PI调节器固有的滞后特性也是导致反馈弱磁控制动态性能较差的重要原因。而本文提出的基于前馈的模糊PI弱磁控制方法可以显着提高反馈弱磁控制的动态响应特性,避免了动态过程中反馈弱磁控制下存在的电流震荡,采用该算法在快速转向时助力电机仍能提供充足且平滑的助力转矩。(3)EPS系统的不稳定和助力电机的脉动转矩都会造成转向盘力矩波动。常用的PD控制和测速反馈控制都可以在一定程度上提高系统稳定性但各有不足。而本文提出的PD+测速反馈的控制方法可以在保证系统动态特性的同时增强系统稳定裕度。齿槽转矩和反电动势波形畸变导致了电机的6次谐波转矩,电流零漂误差和增益误差会造成1次和2次脉动转矩,采用本文提出的基于相电流积分的误差补偿方法结合谐波注入法可以有效降低转向盘力矩脉动。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-12-01）
庞文杰,王云超,叶存达,杨朝阳[9]（2015）在《多轴车辆转向系统神经网络控制算法研究》一文中研究指出在多轴车辆转向优化控制的研究中,转向系统的响应影响多轴转向车辆操纵稳定性。针对由电液伺服系统构成的多轴车辆转向系统响应速度慢、精度低和输入跟踪困难的问题,在建立转向系统机械—液压耦合的电液伺服转向模型的基础上,设计了基于优化了的CMAC神经网络的PID控制器;利用系统仿真软件Matlab进行仿真不同方向盘输入情况下的仿真,并与常规的控制器相比较,结果表明:相对一般的PID控制系统,采用优化的CMAC-PID控制器的转向系统的响应速度提高了一倍,调节的平稳性大幅增加,尤其对于任意波形输入条件下的跟踪控制性能有了明显提高。结果证明了CMAC-PID控制的多轴转向系统有较高的响应精度和较快的响应速度。(本文来源于《计算机仿真》期刊2015年06期）
宋洋洋[10]（2015）在《基于线控技术的汽车转向系统控制算法研究及路感模拟分析》一文中研究指出转向系统是汽车的重要组成部分,直接关系到驾驶的性能和安全性。转向系统已经有电动助力等先进技术的应用,也取得很好的效果。本文将研究线控转向系统,其将转向盘与转向执行机构之间的机械连接取消,采用ECU进行控制输出传动比。这样能够根据车辆的行驶状态进行实时控制,根本上解决轻与灵的矛盾。首先分析汽车各个部分的结构,并建立整车动力学模型。根据动力学模型,通过ADAMS建立汽车的整车虚拟样机模型,并通过双移线典型工况的试验,通过与传统转向模型进行横摆角速度、侧向加速度、横向位移等参数变化对比,验证了模型了正确性。运用该模型,在不同车速和方向盘转角的输入下,仿真得出不同车速和转角时的横摆角速度,从而得出理想角传动比与车速和方向盘转角的确定关系。采用转向系统前馈补偿控制和横摆角速度反馈控制解决转向系统转向不足的问题。通过MATALAB/Simulink建立控制系统的控制模块,并与ADAMS建立联系进行联合仿真。通过仿真,对比前馈控制和横摆角速度反馈控制及传统转向的性能。通过角阶跃和双移线典型工况的仿真,对比横摆角速度、侧向加速度、方向盘转角等参数,验证了两种控制方式能够很好的解决转向不足问题,并能够很好提高驾驶性能。线控转向取消了机械连接,使得路面的路感不能反馈到方向盘。本文将轮胎与地面之间的回正力矩作为路感的控制目标。通过控制路感电机,产生路感力矩反馈到方向盘。为了路感模拟的实时准确,本文路感模拟采用模糊PID控制的方式,通过MATLAB/Simulink建立仿真模型,并输入角度阶跃信号继续拧仿真,对比模糊PIID与常规PID控制效果,表明模糊PID跟踪信号更好,抗干扰能力更强。回正力矩作为路感模拟目标,路感电机会根据计算得到的回正力矩完全的反馈到方向盘,这样就会会由于回正力矩过大,给驾驶者增加体力负担。本文通过助力转向原理,建立助力矩补偿控制,并通过MATLAB/Simulink建立控制模型,通过输入不同的车速,得出不同车速路感模拟的效果图,表明助力补偿路感模拟能够很好的控制力矩在合理值。(本文来源于《东北大学》期刊2015-06-01）
转向控制算法论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着汽车行业的发展、电子技术的进步、制造工艺的精进,人们对驾驶操作要求的提高为现代汽车的操纵稳定性、舒适性、安全性提出了新的要求。汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering System,EPS)作为现代汽车中重要的子系统之一,决定了驾驶员在驾驶过程中的舒适性和安全性,在国内外均拥有广阔的市场前景,对其进行研究探讨已成为目前汽车技术的热点。在借鉴国内外论文的基础上,本文主要针对EPS系统的控制算法进行研究,利用基本助力控制和回正控制提高转向轻便性和回正性能,并提出一种补偿器模块以及该补偿器模块的最优参数求取算法,改善系统稳定性,解决电机力矩波动问题,主要工作如下:(1)以提高转向轻便性和回正性能为目的,设计EPS系统的控制策略,包括基本助力控制和回正控制两部分。选用分段式曲线型助力特性曲线进行匹配助力,设计由二阶叁极点滤波器构成的补偿器模块对系统稳定性进行改善,使用基于方向盘转角的回正控制对松手回正工况进行主动干预,提升回正性能,并利用台架试验证明了控制策略对转向轻便性的改善作用,同时证明了补偿器模块能提升系统稳定性,抑制电机力矩波动。(2)为尽量减少电机力矩波动,最大化补偿器模块作用,首先对EPS系统进行了建模研究。在保存C-EPS系统基本特性的前提下,对其物理模型进行简化,分别对方向盘及上管柱、中间轴、助力电机、齿轮齿条转向器及转向机构等部分进行动力学分析,建立EPS系统模型,推导其开环传递函数,并结合实车试验验证了模型正确性。(3)基于EPS系统模型,分别从线性系统角度和非线性系统角度对补偿器模块的稳定性改善机理进行了研究分析,得到了EPS系统的线性系统稳定条件和非线性系统稳定条件。最后结合线性稳定条件和非线性稳定条件提出了一种最优补偿器参数求取算法,达到更好地抑制电机力矩波动提高系统稳定性的目的,并利用模型仿真及台架试验对该算法的正确性进行了验证。(4)为验证所设计的控制策略能够在整车上起到改善转向轻便性和提高回正性能的作用,通过整车仿真以及实车试验分别对EPS系统的转向轻便性和回正性能进行了证明,并发现了基于方向盘转角的回正控制存在一定缺陷,然后提出了一种基于回正力矩的回正控制。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
转向控制算法论文参考文献
[1].张不扬.基于主动转向与差动制动的四轴商用车稳定性集成控制算法开发[D].吉林大学.2019
[2].严汶均.电动助力转向系统建模及控制算法研究[D].华南理工大学.2019
[3].赵重年,白雪峰,王文强.集装箱搬运机转向系统控制算法研究[J].起重运输机械.2018
[4].孙国正,徐忠诚,李泽彬.汽车电动助力转向控制算法仿真[J].机械工程师.2018
[5].郭岩.线控转向系统转向电机控制算法与软件建模研究[D].吉林大学.2018
[6].刘伟.基于永磁同步电机的电动助力转向系统控制算法研究[D].吉林大学.2018
[7].张坤,许伦辉.基于模糊控制的AGV差速转向控制算法研究[J].自动化与仪表.2016
[8].张虎.基于永磁同步电机的电动助力转向系统力矩控制算法研究[D].吉林大学.2015
[9].庞文杰,王云超,叶存达,杨朝阳.多轴车辆转向系统神经网络控制算法研究[J].计算机仿真.2015
[10].宋洋洋.基于线控技术的汽车转向系统控制算法研究及路感模拟分析[D].东北大学.2015
标签：四轴商用车; 车辆稳定性集成控制; 叁轨自适应扩展卡尔曼滤波; 差动制动;