电动助力转向系统对汽车操纵稳定性的影响.pdf

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1、第36卷2008正第9期9月华中科技大学学报(自然科学版)J．HuazhongUniv．ofSci．S．Tech．(NaturalScienceEdition)V01．36No．9Sep．2008电动助力转向系统对汽车操纵稳定性的影响任卫群1’2陈慧鹏1谢彬1宋健2(1华中科技大学国家CAD支撑软件工程技术研究中心，湖北武汉430074；2清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084)摘要：采用多体系统动力学(MBD)与计算机辅助控制系统设计(CACSD)相结合的方法，分析电动助力转向(EPS)系统对汽车操纵稳定性的影响．在多体系统动力学(以MSC．ADAMS软件为支

2、撑)基础上建立包括转向系统、前后悬架系统和前后轮胎的整车动力学模型，作为考察EPS系统对整车性能影响的外部环境；在CACSD(以Matlab／Simulink软件为支撑)基础上建立EPS系统控制模型，研究其助力特性和控制策略．经试验验证，联合仿真模型相对误差在6％以内，准确地反映了整车的实际情况．关键词：电动助力转向系统；汽车操纵稳定性；计算机辅助控制系统设计，控制策略；联合仿真中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1671—4512(2008)09—0083—03Analysisoftheeffectofelectricpowersteeringsystemtov

3、ehiclehandlingperformanceRenWeiqunl·2ChenHuipen91XieBinlSongJian2(1TheStateEngineeringResearchCenterofCADSoftware，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；2StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergyConservation，TsinghuaUniversity．Beijing100084，China)Abstract：Theeffectofe

4、lectricpowersteering(EPS)systemtovehiclehandlingperformancewasana—lyzedbycombinationofmulti—bodysystemdynamics(MBD)methodwithcomputeraidedcontrolsys—temdesign(CACSD)method．Adetailedmulti—bodysystemdynamicsmodelforthefullvehiclewasestablishedonMSC．ADAMSsoftware，includingthesteeringsystem，fron

5、tandrearsuspensionsys—tem，andthetiresystem．Inthisdynamicsenvironment，theEPScontrolsystemmodelisestablishedonMatlab／Simulinksoftware．ThisCO—simulationmodelisverifiedbytestdata，andtherelativeerrorisbelow6％，whichispreciseenoughfortheengineeringapplication．Keywords：electricpowersteeringsystem；ve

6、hiclehandlingperformance；．computer—aidedcontrolsys—temdesign；controlstrategy；CO—simulation电动助力转向(EPS)系统能够对来自转向盘转矩传感器和车速传感器的信号进行分析处理，然后控制电机产生适当的助力转矩，协助驾驶员完成转向操作．EPS系统能够有效改善车辆性能，同时还具有环保节能的作用，已经越来越广泛地应用于多种车辆上，充分体现出了汽车向智能化、适应未来安全性要求和环保要求的方向发展的趋势‘川．对于EPS系统的研究与开发，一般采用计算机辅助控制系统设计(CACSD)方法，采用CACSD的支

7、撑软件(如Matlab／Simulink)建立EPS系统中控制部分的模型，研究其控制规律是否能够满足使用要求口~5]．但是，传统的CACSD方法仅侧重对控制规律的分析研究，而对于在这种控制规律作用下、EPS系统对整车性能的影响，则缺乏有力的分析手段支持．收稿日期：2007—10—09．作者简介：任卫群(1971一)，男，副教授，E-mail：renweiqun@tsinghua．org．ca．基金项目：国家自然科学基金资助项目(60674067)；清华大学汽车安全与节能国家重点实验室开放基金