汽車電動轉(zhuǎn)向器動力學(xué)建模與控制仿真研究,汽車,電動,轉(zhuǎn)向器,動力學(xué),建模,控制,節(jié)制,仿真,研究,鉆研 編號 無錫太湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 相關(guān)資料 題目： 汽車電動轉(zhuǎn)向器動力學(xué)建模與 控制仿真研究 信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動化專業(yè) 學(xué) 號： 　　　 0923217　　　　 學(xué)生姓名： 鮑 維 俊 指導(dǎo)教師： 　 陳炎冬 （職稱：講 師） （職稱： ） 2013年5月25日 無錫太湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 開題報告 題目： 汽車電動轉(zhuǎn)向器動力學(xué)建模與控制仿真研究 信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動化 專業(yè) 學(xué) 號： 0923217 學(xué)生姓名： 鮑 維 俊 指導(dǎo)教師： 陳炎冬 （職稱：講 師） （職稱： ） 2012年11月28日 課題來源 生產(chǎn)實(shí)踐 科學(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等） （1）課題科學(xué)意義 目前汽車已經(jīng)走入尋常百姓家中，人們對汽車需求逐建增大，對它的技術(shù)要求也越來越高。隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對汽車操縱性能的要求也日益提高。為了保證車輛在停車或低速泊車情況下轉(zhuǎn)動方向盤也能夠輕松自如，在高速行駛時又不會感到輕飄不穩(wěn)，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不斷地發(fā)展，從簡單的純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，發(fā)展到機(jī)械液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，到電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，直至如今的更為節(jié)能，操縱性能更優(yōu)的電子控制式EPS 階段。現(xiàn)代汽車技術(shù)追求高效節(jié)能、高舒適性和高安全性等三大目標(biāo)。高效節(jié)能與環(huán)境保護(hù)密切相關(guān),是當(dāng)今全球性最熱門和最受關(guān)注的話題之一。后兩項(xiàng)目標(biāo)是汽車朝著高性能化方向發(fā)展要研究和解決的重要課題。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)由于具備環(huán)保性能好、能耗低、重量輕、體積小、空間省等性能而應(yīng)運(yùn)而生。 （2）電動轉(zhuǎn)向器的研究狀況及其發(fā)展前景 電動轉(zhuǎn)向器電動轉(zhuǎn)向器是一種新型的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng),該系統(tǒng)能根據(jù)車輛的運(yùn)動狀況和駕駛員的要求實(shí)行多目標(biāo)控制,以獲得較強(qiáng)的路感、較輕的操縱力、較好的回正穩(wěn)定性和回正速度、較強(qiáng)的抗干擾能力和較快地響應(yīng)轉(zhuǎn)向輸入,而且這些控制是在基本上不改變硬件的條件下通過軟件即可實(shí)現(xiàn)。比傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)勢體現(xiàn)在下面幾個方面： 1　 采用電能做能源,有利于環(huán)保。 2　 與液壓助力系統(tǒng)相比,降低了燃油消耗。 3　 改善了車輛的回正特性。 4　 提高了車輛的操縱穩(wěn)定性。 5　 減小了轉(zhuǎn)向遲滯效應(yīng),增強(qiáng)了轉(zhuǎn)向跟隨性。 6　 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,占用空間小,布置方便,性能優(yōu)越。 EPS己在轎車土得到應(yīng)用，其優(yōu)良的性能己得到認(rèn)可。隨著直流電動機(jī)性能的改進(jìn)，EPS助力能力的提高，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步拓寬。EPS代表未來動力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展方向,將作為標(biāo)準(zhǔn)件裝置在汽車上，并將在動力轉(zhuǎn)向領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位。四大“EV”車將構(gòu)成未來汽車發(fā)展的主體,這給EPS帶來了廣闊的應(yīng)用前景。 研究內(nèi)容 ① 熟悉汽車電動助力轉(zhuǎn)向器的工作原理及各部分組成； ② 對電動助力轉(zhuǎn)向器進(jìn)行分析并建立動力學(xué)模型； ③ 對電動助力轉(zhuǎn)向器進(jìn)行控制分析，確定控制方式； ④ 能夠熟練使用MATLAB/Simulink，搭建框圖并進(jìn)行仿真。通過調(diào)整參數(shù)，對系統(tǒng)進(jìn)行分析； ⑤ 比較不同控制方式系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性。 擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析 （1）實(shí)驗(yàn)方案 對電動轉(zhuǎn)向器進(jìn)行動力學(xué)分析，建立動力學(xué)模型，列出相應(yīng)的動力學(xué)方程。根據(jù)動力學(xué)方程，用MATLAB/Simulink，搭建框圖并進(jìn)行仿真。通過調(diào)整參數(shù)，對系統(tǒng)進(jìn)行分析，著重研究基于PID控制下的EPS系統(tǒng)的性能的改變。最后比較三種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性。 （2）研究方法 1在同種轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)下，改變參數(shù)，分析對系統(tǒng)的影響。 2 在不同的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)下，對同一個參數(shù)，分析對不同系統(tǒng)的影響，改變同一個參數(shù)，分析對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的影響。 研究計劃及預(yù)期成果 研究計劃： 2012年11月12日-2012年12月2日：初步閱讀資料，完成畢業(yè)設(shè)計開題報告。 2012年12月3日-2013年1月20日：專業(yè)實(shí)訓(xùn)。 2013年1月21日-2013年3月1日 ：畢業(yè)實(shí)習(xí)。 2013年3月2日-2013年3月8日：學(xué)習(xí)并翻譯一篇與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的英文材料。 2013年3月9日-2013年3月29日：EPS動力學(xué)建模和分析。 2013年3月30日-2013年4月26日：用MATLAB/Simulink，搭建框圖并進(jìn)行仿真。 2013年4月27日-2013年5月25日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作。 預(yù)期成果： 基于PID控制下的EPS系統(tǒng)相對純機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和無PID控制下的EPS系統(tǒng)，能提高EPS系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。 特色或創(chuàng)新之處 ① 使用MATLAB對EPS系統(tǒng)進(jìn)行仿真，方便改變參量，能夠直觀判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 ② 采用固定某些參數(shù)、改變某些參數(shù)來研究問題的方法，思路清晰，簡潔明了，行之有效。 已具備的條件和尚需解決的問題 ① 實(shí)驗(yàn)方案思路已經(jīng)非常明確，已經(jīng)具備使用仿真的能力MATLAB/Simulink等方面的知識。 ② 使用MATLAB編程的能力尚需加強(qiáng)。 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室（學(xué)科組、研究所）意見 教研室主任簽名： 年 月 日 系意見 主管領(lǐng)導(dǎo)簽名： 年 月 日