资源描述：
《非线性闭环汽车电动助力转向系统稳定性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第24卷第1期森林工程Vol124No112008年1月FORESTENGINEERINGJan.,2008非线性闭环汽车电动助力转向系统稳定性分析12李强,何仁(1.浙江科技学院,杭州310023;2.江苏大学,江苏镇江212013)摘要:建立基于魔术轮胎公式的驾驶员—装备EPS系统汽车闭环系统非线性操纵动力学模型,在此基础上运用现代非线性动力学理论对该模型在自治情况下进行非线性动力学特性分析和数值仿真,指出分岔速度对闭环系统非线性运动稳定性的影响规律,分析EPS系统参数对闭环系统Hopf分岔速度的影响,着重研究了EPS系统的电动机的转动惯量参数对闭环系统Hopf分岔速
2、度的影响。关键词:非线性闭环系统,电动助力转向系统,Hopf分岔,稳定性中图分类号:U46111文献标识码:A文章编号:1001-005X(2008)01-0037-04AnalysisofStabilityforNonlinearClosed2loopVehicleEquippedwithElectricPowerSteeringSystemPLiQiang(Zhe2jiangUniversityofScienceandTechnology,Hangzhou310023),HeRen(JiangsuUniversity,ZhenjiangJiangsuProvince2
3、12013)Abstract:Inthispaper,nonlinearhandlingdynamicsmodelofvehicleequippedwithelectricpowersteering(EPS)systemandclosed2loopsystemwasestablishedbasedonthemagictyreformula.Usingmodernnonlineardynamicstheory,themodelwascarriedoutontheanalysisofnonlineardynamiccharacteristicandthenumericalsi
4、mulationinautonomouscase.Theinfluencelawofbifurcationspeedonnonlinearmotionstabilityofclosed2loopsystemwasdiscussed.TheinfluenceofparametersoftheEPSsys2temonbifurcationspeedwasalsostudied.AtlasttheinfluenceofmomentofinertiaofmotoronthespeedofHopfwasinvestigatedindetails.Keywords:nonlinear
5、closed2loopsystem;electricpowersteeringsystem;Hopfbifurcation;stability由于动力转向系统具有转向操纵轻便、灵活,如电动机的转动惯量等参数对车辆系统Hopf分岔汽车设计时对转向器结构形式选择的灵活性大等优速度的影响。点,自20世纪50年代以来,在国外汽车上得到普1汽车闭环系统操纵动力学模型遍采用。与传统的液压动力转向相比,电动助力转111汽车开环系统模型向(ElectricPowerSteering,简称EPS)系统具有一本文采用的是汽车操纵稳定性理论分析中常见系列的优点:节能环保、对寒冷气候的适应性好、
6、的具有横摆运动、侧向运动的二自由度线性模型,增强了转向随动性、改善了回正特性、提高了操纵建立如图1所示,虽然此模型只考虑两个自由度,稳定性、易于调整助力特性、易于包装和装配、易但汽车横摆运动、侧向运动的主要特征在此简化模[1,2]于维护与保养问题。型中能够得到较好的体现,对理论分析具有较大的[3-5]文献等都对EPS进行了稳定性分析,但是实用意义。[6]均未从系统与控制理论的角度定量地揭示驾驶员根据文献,建立汽车开环系统模型:·———装备EPS汽车闭环系统运动稳定性的内在规m(v+uωr)=2Ffcosδ+2Fr·律和相互联系。本文建立驾驶员装备EPS汽车Izωr=2aF
7、fcosδ-2bFr闭环非线性系统,以此为研究对象,应用李雅普诺式中:m为整车质量;汽车在t时刻在OX轴上的夫一次近似定理,在线性范围内分析了EPS参数分量为u;在OY轴上的分量为v;ωr为汽车的横的特征根轨迹,并在线性范围内分析了EPS参数,摆角速度;δ为最终作用于前轮的转向角;Ff和Fr分别为单个前轮和后轮的侧向力;Iz为绕垂直轴的转动惯量;a和b分别为质心到前轴和后轴的收稿日期:2007-07-04距离。基金项目:江苏省“六大人才高峰”基金项目资助(E-2002-12)根据几何关系可以分别得出前后轮的侧偏角:第一作者简介
