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http://www.panyuludengchechuzu.com/ 三水升降车出租, 番禺升降车出租, 清远升降车出租       升降车的经典EPS 的控制模型中的助力控制特点?
新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2020-11-294    文字:【】【】【


            三水升降车出租,  番禺升降车出租, 清远升降车出租       升降车的经典EPS 的控制模型中的助力控制特点?   将转矩、车速和转角作为模型的输入,将助力矩的值作为输出,整个模型是以助力特性为基础的参数之间的非线性关系,再叠加上回正控制和阻尼控制,这样就构成了整个模型的结构。同时,再将系统的惯量、摩擦和阻尼等因素的动态特性加入到考虑范围之中,进而就建立起了功能比较完善的经典EPS 助力模型。从原理上来看,C-EPS、R-EPS 和P-EPS 并没有什么不同,三者的区别主要是在助力扭矩的作用位置不一样,除了R-EPS 是将助力扭矩作用于转向器的输出轴之外,剩下的两种方式都是作用在转向器的输入轴,互相之间相差了一个传动比而已,整个模型的输入变量并没有得到改变。在对系统进行建模时,助力电机本身是有着自己的动态响应,我们将其看作能够精确执行EPS 控制器的指令,也就是提供相应的计算出来的助力扭矩的值,不将电机的精准建模与执行控制列为考虑的范围之中,可以在建模初期将其用一个等效的延时环节来表示,进而简化成一个以传递函数来呈现的功能模型。 时间滞后常数;考虑了迟滞特性后的实际转向助力矩值;期望的转向助力矩。现有的EPS 系统把汽车的转向动力学和操纵动力学看成稳态的,使用开环助力算法,根据这个耦合了较多原理的非线性场去进行后续的设计工作。同时把EPS 的控制策略大致分为基本助力、主动回正控制和主动阻尼控制这三个方面,再叠加上各种补偿来弥补转向系统的惯量等动态因素对动态特性所产生的影响。助力控制中的助力矩值大小是经由驾驶员施加在转向盘上的力矩和车速来直接计算得出的,在叠加上各种补偿来反映系统的动态特性。回正控制则是要保证驾驶员在松开转向盘之后,能够将转向盘精确平稳的回到中间位置。阻尼控制则是将一个主动阻尼分量加在电机力矩上,进而可以将其看成一个虚拟的阻尼器,使系统的稳定性得到有效地保障。



          基本助力控制是整个EPS 中最基础也是最重要的功能,其是经过去查一个基于车速和转向盘力矩的表来得到助力值。车速变大时,助力的值变小;转向盘力矩和助力值之间的关系和车速的相反,进而使得汽车在中低速时有足够的转向灵活性与轻便性,是驾驶员的操作负担变小,并且汽车在比较高的速度时能够具有比较好的安全性和操纵稳定性。经典EPS 基本助力截止到目前为止,在国际上各个公司对EPS 的助力特性的建立大多参考HPS的助力特性。为了使驾驶感觉变得更好,一些企业将经典EPS 以转向盘力矩值为标准,将助力的区域分为中心区和非中心区。从而使得汽车行驶在中心区时,助力值的变化不大,电机提供的助力矩不大,从而在驾驶员进行微小调整时不会时电机泰国敏感;当汽车不再中心区行驶时,驾驶员输入的力矩比较大,助力值也比较大,这样能够使驾驶员的操作负担减轻。这样划分的中心区还具备随车速变化的特性,即当车速变大时中心区内的助力增益变小,转向盘的力矩则变大,从而保证汽车在比较高的车速时行驶更稳定,安全性也得到提升。


       
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            本文在进行研究时,搭载了国际上某品牌的EPS系统,通过进行测试试验,得到其助力特性曲线,拟合后经分析可知,在0d B 时转向扭力杆的刚度较低,而助力电机的交叉频率要比转向器的固有频率更高,所以在其上下两部分的相位差相差的比较大时系统会振动。为了减轻上述现象,人们提出使用相位补偿的办法,来对扭力杆下部进行调节,使系统的稳定性得到提升同时减轻振动。对转矩传感信号的相位补偿的办法有直接微分法和超前矫正法两种,其中直接微分虽然能将系统的稳定性与快速性进行提升,但是当在转向助力值比较大的时候,这种方法会使系统的高频噪声变大,使系统的稳定性变差。由此本课题中相位补偿适用的是超前矫正的方式,优化了系统的动态性能和稳定裕量。从系统稳健性进行考虑,由于包含的元素比较多,将整个模型进行适当简化,不考虑转向轮绕主销的动力学,不考虑干摩擦,假定回正力矩就是地面阻力矩,同时这个力矩的值是与转角有着固定比例关系的,那么可以将刚度等效为rK 。假设助力矩值是随着转向盘力矩值得增大而增大,成固定比例关系,那么设定他们之间的系数是aK ,从而就可以将转向系统简化为下面的关系:转向柱力矩;传感器测得的转向盘力矩; 简化后的转向阻力矩;电机迟滞延后;是经增益系数简化的助力矩。为了提升EPS 的可靠性,不仅要能够稳定地工作,同时还要具有比较大的稳定裕量,换言之就是要有必要的相对稳定性,针对开环稳定的系统,如果他的相位裕量是比零大的数,那么它所对应的闭环系统就是稳定的。实际工程中的标准是增益裕量要比6d B 大,同时要维持30°至60°的相位裕量值,这也是经历过很长时间,有很多人总结出来的,这样的系统相对稳定性会比较优秀,所以本文采用波特图来分析EPS 系统的开环频率特性,从而去判断闭环系统的稳定性,根据结果在提高系统稳定裕量的角度来设计超前校正的相位补偿。


           

        由于对整个系统的机械结构来说,在制造装配完成之后,其等效惯量和阻尼系数等基本不会有变化,所以可以添加主动阻尼控制来将系统的等效阻尼改变。同时,助力增益的数值也可以进行变化,所以本节通过分析频率特性和时域响应来观测等效阻尼系数和助力增益是如何影响系统稳定性的。系统的开环频率特性,其中助力增益的值aK 分别为0、3、6、9、12。当其数值逐渐增大时,系统的幅频特性在到达0d B 之时其所在相频曲线处的对应值都比-180 度要大,经过分析可知,助力增益在变大时,系统的增益裕值逐渐变小,相位裕度也会变小,致使系统的相对稳定性不如先前,此时虽然系统还是属于稳定状态,但是其性能变差。经过相同的方法对阻尼系数分析得到,其值与相位裕度值之间是成正比关系的,系统的相对稳定性也随其值的上升而变得更加优秀。经由上述分析可得,在EPS 系统中,当助力增益的值逐渐变大时,虽然系统的相应变快了,但是稳定性会下降;当等效的阻尼系数变大时,稳定性会上升。通过对以上结果,我们可以知悉,这两个因素对系统都有着比较搭的影响,在进行设计的时候,我们也要想办法增大助力但要求相应不能太慢的同时还要考虑阻尼系数的影响,是系统的稳健性进一步优化,实现方法就是添加主动阻尼控制。本文的对扭矩信号采用的就是超前校正的方式来进行相位补偿,这就能够使系统的动态性能得到改善,从而使系统的简化模型如图2. 9 所示 (2.10)式中,是校正器衰减因子;是时间常数。



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点击次数:421  更新时间:2020-11-29  【打印此页】  【关闭

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