EPS與ASS整車系統(tǒng)的H_2c∞_2fPID集成控制研究

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1、EPS與ASS整車系統(tǒng)的H。／PID集成控制研究摘要本文建立了EPS動(dòng)力學(xué)模型和ASS整車動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)模型，分析兩個(gè)系統(tǒng)之間的相互影響，建立了EPS和ASS的集成模型，綜合考慮路面干擾與轉(zhuǎn)向行為對(duì)車身姿態(tài)的影響、EPS對(duì)操縱穩(wěn)定性的影響及其省力作用，研究EPS與ASS的集成控制問題。首先，對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向和汽車本身進(jìn)行轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)分析，建立EPS的數(shù)學(xué)模型及整車的轉(zhuǎn)向模型，并建立EPS和ASS的集成模型；其次，在集成模型的基礎(chǔ)上，考慮人體對(duì)水平和垂直方向振動(dòng)的敏感性，選擇合適的H。頻域加權(quán)函數(shù)，應(yīng)用H?？刂评碚摵蚉ID控制理論設(shè)計(jì)集成控制器；最后，為了

2、說明集成控制是否優(yōu)于單個(gè)控制，對(duì)EPS和ASS系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)了PID控制器和H。控制器，分別應(yīng)用于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、被動(dòng)懸架集成系統(tǒng)和無助力轉(zhuǎn)向、主動(dòng)懸架集成系統(tǒng)。本文應(yīng)用MATLAB6．5／SIMULINK仿真軟件對(duì)上述模型及三種控制策略進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明，在行駛平順性和操縱穩(wěn)定性方面，采用集成控制比只有主動(dòng)懸架的系統(tǒng)要好，二者都優(yōu)于只采用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)。這說明，該集成控制能夠綜合提高整車轉(zhuǎn)向的性能，從而為汽車的集成控制的研究提供有價(jià)值的參考。研究開發(fā)了基于MCS．51單片機(jī)的控制電路和ECU，以及EPS與整車系統(tǒng)的PC機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)，對(duì)EP

3、S系統(tǒng)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，在改裝后的裝有EPS和有級(jí)可調(diào)阻尼器的昌河CH6353微型面包車上進(jìn)行了道路試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向和半主動(dòng)迸行集成控制是可行有效的。關(guān)鍵詞：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向主動(dòng)懸架整車動(dòng)力學(xué)模型H。最優(yōu)控制集成控制整車試驗(yàn)ResearchonIntegratedH。／PIDControlofVehicleElectricalPowerSteeringandActiveSuspensionSystemABSTRACTInthispaper，anintegratedfullmodelofEPSandASSwasbuilt，consider

4、ingtheroadinputs’influencetoEPSandsteering’tosuspension，integratedcontrolmethodforEPSandASSbasedonH。optimalcontrolstrategyandPIDtheoryhasbeenstudiedgiventhecomplexityofthemutualdisturbancebetweensteeringandsuspension．Firstly，anintegratedmodelforthevehiclewithEPSinsteadofHPS(h

5、ydraulicpowersteering)whenitsteerswasbuiltbasedonsteeringmodelandthefullvehicledynamicmodel．Secondly,consideringthestabilityofrunning，hequency-dependentweightingmatricestoreducethespecificvariablesrelatedtothevibrationatspecificbandsofffequencywereintroducedandanoptimalintegr

6、atedcontrollerforEPSandASSwasdesigned．Finally，inordertoanalyzetheeffectsofthecontroller,controllersforEPSandthefullvehicledynamicsystemhavebeendesignedandapplied，andtheeffectswerecomparedusingsimulationtools．Theresultsofthesimulationshowthat，comparedtothepartlycontrolsystem，t

7、heintegratedcontrolforEPSandASSnotonlycansavelaborbutalsocaneffectivelysuppressthevibrationofvehicleintherangeoffrequenciessensitiveofhumanbody,greatlyimprovetheridecomfortandsteeringstability．Integratedcontrolisrealizableandeffective．Hence，itprovidessomevaluabletheoreticrefe

8、rencefortheresearchofvehicleactivesuspensioncontr01．Newintegratedcon