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http://www.guangzhouludengchechuzu.com/ 天河升降车出租, 南沙升降车出租,   三水升降车出租      升降车的EPS 系统控制与标定方法研究现状??
新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2020-11-284    文字:【】【】【


         天河升降车出租, 南沙升降车出租,   三水升降车出租      升降车的EPS 系统控制与标定方法研究现状??    1 国外企业的研究历程:  1988 年EPS 首次量产并装载在铃木公司的车上,这时的EPS 是日本的Koyo公司,从而促使了日本的助力转向系统迅速的发展起来,之后别的国家也陆续地开始进行研究与应用,虽然他们没有像日本那么早,但发展的速度还是比较快的。日本本田公司于1991 年提出将EPS 的控制策略分为三个模块,分别是:基本控制模块、回正控制模块和阻尼控制模块,这在世界范围内都尚属第一次,同时他们也将EPS 看作是能够有望取代HPS 的动力转向系统。1999 年提出在之前的控制策略中新增加一个惯量补偿,这样就能够改善由于信号处理时间的滞后使系统稳定性不好的问题,进而减少系统的振动与噪声。同年,将相位补偿器加入进了助力控制之中,使得系统的稳定性有所提升。同时还对转速信号进行高通滤波并加入到阻尼控制之中,从而减少了由于路面不平所引起的驾驶员转向盘的振动。1999 年提出了控制框图,将EPS 算法分为助力控制、阻尼控制和回正控制,其中阻尼控制在中高速时起作用,并且为了减少向相反方向转动转向盘时的迟滞感,同时还将摩擦补偿与惯量补偿加入进算法之中。2002 年为了改善转向回正能力,提出了一种转向盘转角反馈的算法,这种算法是以转向轴力矩反作用力为基础的,通过对反作用力的预先估计和自动变化反馈增益,让车辆行驶在底附着路上时候的回正性能更好,并且驾驶感觉也不会因为路面附着系数的改变而被影响。 在2009 年为了改善路感的清晰度,通过预先对转向路感的设定,即设定与不同转向盘转角相对应的转向盘转矩来实现,同时以补偿的方式来得到期望的助力转矩控制。2013 年,把助力控制、阻尼控制和回正控制作为EPS控制策略的分类。其中如果想要得到助力控制,那么就需要去查阅车速和转向盘力矩对应的数值表;阻尼控制则是在考虑车速的前提之下与电机转速相关的函数,并与电机转速方向相反;回正控制是通过考虑不同的车速情况下提供额外的回正力矩,这个回正力矩是在中低速区域根据转向盘转角的闭环控制来实现的。综上,通过调研文献可知,国际上各个企业和供应商的EPS 控制方式虽然不尽相同,但他们都基本提出的控制方式类似,在其基础上不断改进,加入了惯量补偿和摩擦补偿等方案,这样能够使汽车转向系统的动态特性得以改善。



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          2 国外研究成果.  在国际上,除了汽车厂商和供应商们,一些学校和研究院也都对EPS 的控制策略进行了深入的研究,在其中应用了很多很先进很智能的各种算法,致使EPS 系统的性能提升,尤其是在鲁棒性和稳定性方面。2000 年设计了一种H∞鲁棒控制器,并将其应用在EPS助力特性曲线的设计过程之中,为得到中心区的路感,他们采用了一种方法即增益调度,从而把助力转向系统的性能和稳健性都变得更好。在2004 年针对没有力矩传感器的DP-EPS 系统进行了研究,设计了一个电机系统的状态空间模型,其是通过拉格朗日动力学来完成的,而模型的最优控制器则是使用卡尔曼滤波技术和线性二次型调节器(即LQR)来进行设计,最终通过仿真得到的结论显示,这种方法在比较高的辅助增益的条件下能够保持系统比较好的鲁棒性和稳定性。在2006 年设计了能够对摩擦力等扰动因素拥有比较好的鲁棒性的EPS 非线性控制器,这种控制器中,核心的控制方法是滑模控制。通过对侧向加速度、转向角和转向力矩输入的频响特性进行分析,进而对EPS 控制策略评价,最终再加上阻尼补偿和转向力矩辅助,最终通过仿真得到的结论显示,这种方式能够使汽车在高速时躲避障碍的操纵能力得到提升,同时还能保证转向感。研究了一种迭代算法,它是由遗传算法和半定规划相结合而产生的,进而产生了EPS 二自由度控制器,还将驾驶员加入了硬件在环之中,最终得到的结论显示,这种设计出来的控制方式能够满足鲁棒性的各种指标。设计了一种带有主动稳定器的EPS 控制方法,这种方法能够保证有相当于HPS 的驾驶感觉,并且还能使车的策行风险降低,并且还能够减少汽车在行驶时的转向盘有关的振动。在经典EPS 的助力曲线的基础之上,通过对理想电机转角的计算,基于二自由度车辆模型和动力学模型,通过对驱动力矩和回正力矩进行估计,同时采用滑膜观测器来观测系统状态,最终通过仿真得到的结论显示,通过这种办法设计出来的控制方式能够满足设计目标。通过把遗传算法与PID 进行结合的方式来实现基本的助力控制,这种方式的PID 比常规的方法来说所需的能量更小。把EPS 系统的PID 控制器参数通过蚁群算法(ACO)来进行优化,也就是说把智能优化融合到控制策略之中,优化了系统的耗能,最终通过仿真得到的结论显示,这种方式能够很有效地对PID参数进行整定与校正。提出了一种通过键合图来建立的包括EPS系统在内的车辆二自由度模型,以C-EPS 为基础进行改进,为了得到更好的转向感觉,在原有的助力电机和转向盘之间增加一个电机来单独控制。同时他们还提出了第二种方案,即把这个额外的电机放在横拉杆和转向器之间,从而将车辆的横摆角速度进行单独的控制。最终通过仿真得到的结论显示,这两种方式均能够比传统的EPS 算法更优秀。搭建了一个集成了ASM 动力学模型的EPS 控制器的硬件在环试验台,这个试验台是通过d SPACE 搭建的,同时针对不同的驾驶工况进行了仿真,但是基本上没有涉及到EPS 硬件在环的测试,其只是在最后的研究展望中提到了未来可能会对车辆EPS 的各种控制策略去进行深入的测试。为了将EPS 用于自动驾驶,其建立了相关的经过线性化处理过的模型,研究出了一种综合控制方法,这种方法是通过线性二次型积分控制器以及极点配置来实现所需功能的。最终通过仿真得到的结论显示,他们提出的方法能够达到对自动驾驶汽车对控制转向角的目标。研究了一款LQG 控制器,并将其应用在对车辆EPS助力特性曲线的设计中,同时还进行了MIL 等测试来验证其性能。最终通过仿真得到的结论显示,这种控制方式拥有比较好的鲁棒性、稳定性和跟踪性。对建立的EPS 模型进行了参数辨识,对模型是否具有稳健性来进行详细的研究,并由此建立相应补偿器的标准,进而针对不同的标准分别进行仿真试验和实车试验,最终得到的结果显示通过这种方式能够达到比较好的结果。



         综上,大多数基于EPS 的研究还基本处在仿真验证,模型验证的范围之内,没有得到大量的商业化的应用。经阅读大量的文章可知,他们都是在基本助力特性的基础之上,加入了各种控制理论和各种技术去进行更深层次的设计,从而将EPS 系统的鲁棒性和稳定性都进行优化与提升。还有一些学者们围绕着如何设计助力特性去展开研究,通过各种曲线来直接进行设计,但是却很少去探究背后的原理或者机理,其中有很多的研究人员在后期的控制器设计之时所使用的甚至只是简单的线性关系的助力曲线。



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点击次数:45  更新时间:2020-11-28  【打印此页】  【关闭

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