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电动汽车EPS系统阻尼工况Bang-Bang-PID控制
资料介绍
摘要：电动助力转向（EPS）系统是电动汽车设计装配过程中的关键部件之一，EPS的阻尼控制可提高汽车高速行驶时橫摆角速度的收敛，改善转向稳定性。建立EPS系統动力学模型和汽车三自由度转向模型，分析电动机转速与输出转矩之间的制动转矩关系，设计阻尼系数随车速的变化规律。设计Bang-Bang-PID控制算法，进行了仿真分析。以某微型轿车为试验对象，设计了汽车EPS系统实车试验平台，在80 km/h直线行驶状态下进行阻尼控制试验。结果表明：与无控制相比，原车控制的最大把持力矩降低49.45%，Bang-Bang-PID控制的最大把持力矩降低57.14%；与原车控制相比，Bang-Bang-PID控制的最大把持力矩降低7.69%。系统具有更短的收敛速度和更强的抗干扰能力，提高了汽车的行駛稳定性。
关键词：汽车；电动助力转向；电动机；阻尼控制；Bang-Bang-PID控制
电动汽车产业是国家战略性新兴产业之一，具有低碳、清洁、低耗等环保节能的显著特性。在汽车高速直线行驶（死区范围内）时，电动助力转向（electric power steering，ES）统会出现以下问题；由于回正力矩较大，回正力矩往往克服系统的固有惯性和摩擦，导致转向过于灵敏，在中位附近产生抖动；由于路面的偶然冲击及干扰引起侧向加速度的突变，传到方向盘上的力矩比较大，引起驾驶员长时间的疲劳冲击，造成紧张和疲劳；由于电动机惯量的存在，EPS系统的惯量比传统转向系的惯量要大，当快速旋转转向盘时，转向盘的瞬时角速度很大，电动机的输出转矩也很大，转向盘不再旋转后，由于惯性作用电动机仍将继续转动，带动转向盘易造成汽车的过多转1
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