汽车主动转向系统设计及控制特性研究

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基于线控转向的主动转向控制策略研究

基于线控转向的主动转向控制策略研究

基于线控转向的主动转向控制策略研究近年来,随着汽车制造技术的飞速发展,越来越多的车辆开始使用电子线控转向系统,以提高车辆的稳定性、舒适性和安全性。

作为一项重要的车辆控制技术之一,线控转向技术在车辆行驶安全方面发挥着越来越重要的作用。

本文旨在探讨基于线控转向的主动转向控制策略。

线控转向技术是一种可以实时调整转向角度和方向的控制系统,在高速行驶和紧急制动的情况下能够提高车辆的稳定性,并且在崎岖路面和陡坡行驶时能够提供更好的处理能力。

传统的转向系统需要通过传感器收集车辆运动状态的信息,并将其转换为控制信号输出给伺服驱动器,而线控转向技术使用电子控制单元实时调整转向角度和方向,不仅提高了转向的精度,而且可以快速响应紧急情况,更加安全可靠。

基于线控转向技术的主动转向控制策略,主要是通过感知周围环境的传感器,以及车辆实时变化的状态信息,实时调整转向角度,从而实现车辆稳定性和操控性的提升。

该策略还可以通过预测车辆的运动轨迹,及时地对转向进行优化调整,以保证驾驶员和车辆的安全。

其中,转向角度的调整主要是基于瞬时转向半径的变化来进行的。

在车辆行驶过程中,路面的各种变化,例如弯度、坡度等,都会影响到车辆的转向半径。

当车辆面对转弯路口、车道变化或紧急制动时,转向半径的变化会导致车辆的侧倾、失控等危险情况发生。

这时,主动转向控制策略就可以通过调整转向角度来保证车辆的稳定性和安全性。

另外,在转向控制策略中,还需要考虑车辆的动态性能和稳定性能。

在高速和复杂的道路条件下,车辆的稳定性要求更高,而在低速和简单的道路条件下,车辆的操控性要求更高。

因此,主动转向控制策略需要根据车辆的不同性能要求,灵活调整转向角度和方向,以达到最佳的车辆性能。

总之,基于线控转向技术的主动转向控制策略可以实现车辆的稳定性和安全性的提升。

未来,随着智能化和自动化技术的不断发展,基于线控转向的主动转向控制策略将更加精准和智能,为驾驶员提供更加便捷和安全的驾驶体验。

轿车前轮主动转向系统机械结构设计

轿车前轮主动转向系统机械结构设计

关键词:转向器;主动转向;前轮;机械设计;行星齿轮
ABSTRACT
Active steering system can ensure vehicles in any speed can provide the ideal steering control, while strengthening the cars in the safety of high-speed condition, improved driver when driving a car the flexibility and comfort, and compared with conventional methods, active steering system more reliable, failure to even lower. This design is based on the front-wheel existing active steering system, reference information of advanced active steering system and related data of some cars, redesign the theory of steering system with gear and rack and matching active steering system structure scheme of mechanical part. Design of the main content includes: the main steering system of parameters, the design of steering gear rack, active steering the controller design, including active steering is the difficulty in the design, use the stars to implement active steering gear control, finally I use Auto CAD software for the 2D drawings Key words: redirector; active steering; front wheel; mechanical design; planetary gear

智能车辆转向控制系统的研究

智能车辆转向控制系统的研究

图 5-9 数据采集界面 ………………………………………………………………48 图 5-10 监测系统采集的一组数据……………………………………………………48
VI
附表清单
表 2-1 CS050LX 系列霍尔电流传感器及基本技术参数……………………………17
表 2-2 IR2110 的主要参数表 ………………………………………………………20 表 4-1 IRFZ44 电气特性表 …………………………………………………………35 表 4-2 电机运行状态与 MOSFET 关系 …………
The steering system has experienced many types such as mechanical steering hydraulic Power steering and electric Power steering which is Provides Power directly by electric motor .The power is controlled by ECU .which has many advantages such environmental protection, the low power as the adjusted power the good road feels, the consumes and the convenience maintaining and so on .It has the advantage which the traditional hydraulic power steering is impossible .So it is both a topic hotly talked in current vehicle technology and one of the top techniques. The subject of the development of regenerative braking controller hardware to Freescale the MC9S12DG128 as the control center, including data acquisition module, communication modules, control module. communication modules, including serial port and CAN interface; communication circuit; control module including DC motor circuit and exception handles circuit; Data acquisition module includes wheel speed sensor signal acquisition circuit, torque speed sensor signal acquisition circuit, DC motor signal circuit. And the hardware is verified through the testing. Lower computer program embedded C language, including system initialization module, data acquisition modules, communications modules, control modules. PC program written by VB6.0, include system initialization interface, data acquisition interface. Calibration interface will need to calibrate the parameters of transmission to the next bit machine can also view the lower machine operating parameters, data acquisition interface with the data, the curve of real-time rendering, and data storage. The controller software which divided into lower computer-controller and PC-PC machine two parts, connect o communications and data transmission through the USB-CAN card. The experiment proves that the testing system is feasible and effective Programmed and debugged the corresponding control Procedures. But during the research there are some problems were found needed to be improved and consummated further. Power steering, Design of hardware, Assist characteristic, Control Strategy, Key words: Data acquisition

线控转向系统的主动转向控制策略研究

线控转向系统的主动转向控制策略研究
YU e L i—y n LI Yi S o—b a a . N . HI Gu io
( .C lg f caia a dEet ncE g er g hn nvrt f erl m,D n y gS ad n 5 0 1 1 oeeo hncl l r i ni e n ,C i U i syo t e l Me n co n i a ei P ou o gi hn og 7 6 , n 2 C ia 2.Sh o o cai dV h l E gne n , e i stt o eh ooy B in 0 0 1 C i ) hn ; c ol f Mehns a e ie nier g B in I tue f cnl , e ig10 8 , hn mn c i jgn i T g j a A S R T:t r y—Wi ( B )ss m e mn t em ca i onci sbtens e n he a d B T AC S e —B e r S W yt l ia st eh c cnet n ew e t r gw el e e i e h n a l o ei n
统的变传动比 , 主动控制前轮转角。通过时域响应 、 转向增益 、 开环总 方差等指标对其 进行 了性 能分析 。结 果表 明: 用提 采
出的主动转向控制策略时稳 态质心侧 偏角大大降低 , 开环总方差大大降低 , 而提高了汽车的操纵稳定性 。 从
关键词 : 控转向 ; 线 主动转向 ; 纵稳定 性 操
中 图分 类 号 :2 0 1 U7 .1 文 献标 识 码 : A
Re e r h o tv t e i g Co t o t a e y s a c n Ac ie S e rn n r lS r t g o e r —b —W ie S se fSte y r y tm

汽车主动前轮转向控制系统系统设计毕业设计论文

汽车主动前轮转向控制系统系统设计毕业设计论文

分类号:UDC:工学学士学位论文汽车主动前轮转向控制系统系统设计Classified Index:U.D.C:A Dissertation for the Degree of M.EngResearch on Active Front SteeringStability Control Algorithm and Hardware Syetem Designfor VehicleCandidate:tu wen Supervisor: Prof. Huang KaiqiAcademic Degree Applied for: Master of EngineeringSpeciality : Mechanical & Electronic EngineeringDate of Submission: May, 2011Date of Oral Examination: May, 2011University:Jiangxi University of Science andTechnology江西理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。

有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献对应。

除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均以在文中以明确凡是标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者(签字):日期:年月日毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

汽车主动转向系统的特性研究

汽车主动转向系统的特性研究
向系统 的所有 功能 和特点 。
第二种是安装在转向器 的小齿轮上 ( 1 b ) 图 () ; 第三种是安装 在转 向器 的齿条上 ( 1 e ) 第 图 () ; 四种 是 安 装 在 转 向器 的横 拉 杆 上 ( 1( ) 。 图 d ) ES P 安装方案的选择主要取决于汽车前轴 的额定
中 图法 分 类 号 : 4 34 U 6 . 文献 标 志 码 : A
汽 车 电子 控制 系统 已广 泛应用 于 汽车底 盘技

套执行 机 构 用 于 产 生 所 需 的转 向 力 矩 或 转 向
术 中… , 汽车转 向系 统 也 正 由传 统 的机械 式 快 速 地 向电子 化 、 能化 和 网络 化方 向发 展 。 已经 智 在轿车 中 安装 使 用 的 电 子 转 向 系统 可 分 为 两 大 类 : 动 前 轮 电 动 助 力 转 向 系 统 ( l tcpw r 主 ee r o e c i
根 据汽 车 的行 驶 速度 , 活地 调 节 助力 大 小 。在 灵
建议 、 正和控制等新 功能 。它具体表 现为 : 修 () 1 电控 电动助 力 转 向对 驾驶 员 的意 向进 行
识 别 , 汽车 的运 动状况进 行 检测 , 对 在必 要时 向驾
驶 员提 出合 理 的建 议 (r e t r gremm n a di rs ei eo ed— v e n
自动打转 向盘 。
() 2 电控前 轮叠 加 转 向对 驾驶 员 的意 向进 行 识别 , 汽车 的运 动状况进 行 检测 , 对 改变 驾驶员 转
向角 , 现转 向系统 的变传 动 比, 必要 时对驾驶 实 在 员 的指令 进行合 理 的修正 ( eo dgnrt ne c sc n e ea o l — i e

汽车主动转向系统的控制方法研究

汽车主动转向系统的控制方法研究

汽车主动转向系统的控制方法研究随着科技的不断进步和汽车产业的快速发展,汽车主动转向系统在现代汽车中的应用越来越广泛。

汽车主动转向系统是指通过操控车辆的转向角度和方向,使汽车能够更加灵活、安全地行驶。

本文将探讨汽车主动转向系统的控制方法。

一、传统的汽车转向控制方法在传统的汽车转向控制方法中,主要通过操纵方向盘来实现车辆的转向。

驾驶员通过手动操作方向盘,将所需的转向信号传递给前轮,使车辆朝着所希望的方向行驶。

这种传统的转向控制方法简单直接,容易理解和掌握,但在某些情况下存在一定的局限性。

首先,在高速行驶时,操纵方向盘需要较大的力量,造成驾驶员的疲劳和不便。

而且,由于力量的大小难以准确掌握,容易造成方向的过度或不足,从而影响驾驶安全。

另外,在紧急情况下,驾驶员的反应速度和操作能力有限,往往无法做出及时有效的转向动作。

特别是在突发的迎面前方障碍物或弯道等情况下,驾驶员常常无法及时采取正确的转向动作,导致事故发生。

二、主动转向系统的控制方法为了克服传统的转向控制方法存在的问题,汽车工程师们提出了主动转向系统的概念。

主动转向系统是指通过电子控制单元(ECU),以及传感器和执行器的配合,实现车辆的自动转向控制。

主动转向系统可以在驾驶员的主观意愿的基础上,对转向动作进行一定程度的补正和辅助。

它的工作原理是通过传感器感知车辆的运动状态和周围环境,并将这些信息传递给ECU。

ECU根据这些信息,控制车辆的转向系统,以实现车辆的稳定、精确的转向控制。

在主动转向系统中,常用的控制方法包括模糊控制、神经网络控制和遗传算法控制等。

模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,它将输入信号的模糊度量化为模糊集合,并通过模糊推理和规则库,得到相应的输出信号。

神经网络控制是基于神经网络的控制方法,通过学习和训练神经网络的权值和阈值,实现车辆的转向控制。

遗传算法控制是一种基于生物进化思想的控制方法,通过模拟自然选择和遗传操作,不断优化控制策略和参数,以达到最优的转向效果。

宝马5系主动转向系统的特性研究

宝马5系主动转向系统的特性研究

目录1 绪论 (4)2 宝马5系的简介 (6)2.1宝马5系主动转向发展背景 (6)2.2宝马5系配备 (7)2.3宝马5系底盘介绍 (7)2.4本章小结 (7)3 宝马5系主动转向结构与工作原理 (9)3.1主动转向系统简介 (9)3.2宝马5主动转向结构 (9)3.2.1结构组成 (9)3.3主动转向系统工作原理 (11)3.4本章小结 (13)4 宝马5系主动转向系统的特性及优点 (14)4.1主动转向系统的特性 (14)4.1.1主动转向系统的功能 (14)4.1.2转向灵活性功能 (15)4.1.3横摆角速度控制和横摆力矩补偿 (15)4.1.4宝马5系主动转向系统特点 (16)4.2主动转向系统的优点 (17)4.3本章小结 (18)5 宝马5系主动转向系统的故障分析 (19)5.1主动转向系统的原件组成 (19)5.2主动转向系统故障 (21)5.2.1故障现象: (21)5.2.2故障诊断: (21)5.2.3故障排除: (21)5.2.4诊断结果: (22)6 主动转向系统的应用实例与发展趋势 (23)6.1实例应用 (23)6.2发展趋势 (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1 绪论现代车辆转向系统发展至今大致可以划分为5个阶段,即液压伺服转向、电子伺服转向、电动助力转向(EPS)、主动转向和线控转向(SBW)。

这5种转向系统的集成度和功能范围依次递增,其中电子伺服转向相对于传统液压伺服转向最大的优点在于,通过引入传感器技术,使转向助力大小可以根据车速而变化;而EPS系统在此基础上还具有主动阻尼功能和主动回正功能。

传统的转向系统有它自身的优点,如转向可靠、故障率低等,同时也存在一定的弊病,传统转向系统由于方向盘和转向车轮之间的机械连接而产生一些自身无法避免的缺陷:(1)汽车的转向特性受驾驶员驾驶技术的影响严重。

(2)转向传动比基本是固定的,使汽车转向响应特性随车速、侧向加速度等变化而变化,驾驶员必须提前针对汽车转向特性幅值和相位的变化进行一定的操作补偿,从而控制汽车按其意愿行驶。

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汽车主动转向系统设计及控制特性研究
发表时间:2020-01-13T16:59:54.047Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:鲍培兴
[导读] 摘要:随着汽车性能的逐渐提升,人们对汽车驾驶过程中的稳定性、安全性和操作灵活性提出了更高的要求,因此,在汽车研究的过程中,必须要保证汽车的相关性能满足人们对汽车越来越高的要求,而汽车主动转向系统的应用不仅能够保证汽车具备一定的操作灵活性,还能够保证汽车在驾驶的过程中具备良好的稳定性和安全性,所以探究汽车主动转向系统的设计流程,如何能够更好的对汽车主动转向系统进行控制,是当前汽车转向系统设计相关负
长城汽车股份有限公司河北省汽车工程技术研究中心河北保定 071000
摘要:随着汽车性能的逐渐提升,人们对汽车驾驶过程中的稳定性、安全性和操作灵活性提出了更高的要求,因此,在汽车研究的过程中,必须要保证汽车的相关性能满足人们对汽车越来越高的要求,而汽车主动转向系统的应用不仅能够保证汽车具备一定的操作灵活性,还能够保证汽车在驾驶的过程中具备良好的稳定性和安全性,所以探究汽车主动转向系统的设计流程,如何能够更好的对汽车主动转向系统进行控制,是当前汽车转向系统设计相关负责人员的主要责任和义务。

基于此,本文通过分析汽车主动转向系统的相关概念,探究如何进行更好的设计和控制,从而提高人们驾车过程中的安全性和稳定性。

关键词:汽车;主动;转向系统;设计;控制特性
引言:汽车主动转向系统的设计是基于智能化技术和机械技术应用下发展出来的汽车智能化系统,通过这一系统的设置,可以保证驾车的舒适性,在一定程度上提升了车辆的整体实用性能。

由于传统的转向系统不具备主动性,汽车在速度较低进行转向的过程中,需要驾驶人员转向的幅度相对较大,而在高速进行转向的过程中,由于转向的灵敏度增加,所以导致驾驶员给予很小的转动动作,就可以保证转动的角度相对较大,从而使整个汽车的安全性得不到良好的保障,因此传统的汽车转向系统使汽车的使用性能大大降低,并且也不能够保证驾驶人员和车内其他乘客的安全,所以,在汽车中设置主动转向系统是当前改善汽车性能的重要措施。

一、主动转向系统与传统转向系统相比具备的优点
与传统的转向系统相比,智能主动转向系统具备的优点主要体现在以下几个方面,第1个方面是由于传统的转向系统必须驾驶人员实施一定的操作,但是可能会由于驾驶人员出现疲劳驾驶或者分神的现象,在应该转向时没有进行转向操作,从而引起交通事故以及危害人身安全。

而主动转向系统可以根据驾驶的实际情况保证转向系统在应该转向时进行转向操作,从而在一定程度上增加了驾车的安全性。

同时两种转向系统在转动角度方面的对比也体现出了主动转向系统的优势,例如在低速行驶的过程中,传统转向系统的转动方向与方向盘的转动方向不一致会增大转动的角度,而主动传动系统中方向盘的转动方向和转动电机的转动方向基本一致,所以,可以在一定程度上减小转动的角度。

在高速行驶时,由于传统转动电机的方向和方向盘的方向一致,所以方向盘转动的幅度较小时,汽车转动的角度也相对较大,因此增加了危险性,而主动转动系统中,转动电机的方向在高速行驶时会和方向盘的转动方向不一致,从而在一定程度上增加了操作人员,转动方向盘的转动角度,因此也间接的提升了汽车的行驶安全性。

第2个方面是主动式转向系统和传统的转向系统相比在纠正转动方向时也有一定的优势,例如主动式转向系统,能够保证汽车在直线行驶的过程中可以更加稳定,并且通过计算的方式计算出相应的车速,以及通过车轮上的传感器可以监测到车辆上的转向轮是否具备一定的稳定性,而传统的转向系统必须人为设置相应的传动方向,并且还需要根据行车经验判断车辆的转动角度,从而在一定程度上降低了车辆行驶的安全性。

总而言之,主动转向系统与传统转向系统相比,不仅能够保证汽车具备一定的安全性和稳定性,还能够帮助驾驶人员进行危险的判定,从而保证驾驶人员的安全。

二、汽车主动转向系统的设计
要想明确汽车主动转向系统的实际设计方案,必须要了解汽车主动转向系统所包含的结构以及实际的工作原理,当前汽车主动转向系统所包含的关键组成结构有转向盘,转距传感器,转向输入轴以及配备涡轮蜗杆的双行星齿轮系和助转角电机,及转向拉杆等。

同时在转向的过程中,为了保证能够实现智能化,还配备了车身动态测试信号,车身中的运动状态不在正常范围以内,将通过测试信号传输到转距传感器和转向盘上。

在汽车主动转向系统的设计过程中,除了要明确转向系统中所需要的所有零部件的型号和类型以外,还需要明确这些零部件在主动转向系统中具备的功能,例如转向盘是让驾驶员可以通过转向盘的操作,实现汽车车身的转动以及车轮的转动,而ECU电控单元可以实现汽车车速的收集以及转动角度的收集,然后将这些信号传输给转向控制系统中,从而保证转向盘能够实现自动转动,并且提示驾驶人员进行转动操作。

在转动系统中还添加了助转角电机,转角电机的作用是一旦转向传输系统出现问题,助转角电机可以帮助转向盘能够提供更好的转向性能,从而使操作的灵敏度提高,可以在一定程度上保护驾驶员的安全。

在汽车主动转向系统设计的过程中,主要分为两部分,首先是主设计部分,主设计部分包括方向盘操纵的机构,主动转向的电机机构以及双行星齿轮机构和齿条机构减速机机构等,还有一些配合主动转向系统的零部件,例如车速传感器,ECU等。

三、汽车主动转向系统控制特性分析
汽车主动转向系统控制特性分析的过程中首先要明确,汽车主动转向系统的控制性能需要达到什么要求。

当前我国汽车主动转向系统应该达到的要求首先是需要在转向时具有可靠的操作性能。

例如在汽车进行高速行驶的过程中,如果会出现急转弯现象,需要保证驾驶员在操作转向系统时,能够通过主动转向系统及时的将车辆进行急转弯操作,并且还要保证汽车在直线行驶的过程中,即使遇到了大风等恶劣天气,也可以通过主动转向系统控制车辆的直线行驶。

其次是要保证主动转向系统,可以比传统转向系统有更快的反应能力,例如驾驶员在驾驶汽车的过程中,如果前方发生了紧急情况需要进行急转弯操作时,必须要保证主动转向系统能够控制整个汽车进行急转弯操作,并且还要保证其能够快速的操控汽车进行急转弯。

然后是要保证主动转向系统中的转向助力系统,可以根据车速的变化及时的进行转变,从而保证主动转向系统具备一定的灵活性,同时转向助力系统是保证能够帮助驾驶人员操控汽车转弯的系统,因此转向助力系统也需要具备一定的灵敏性和轻便性。

最重要的是要保证主动转向系统具备良好的稳定性,一旦主动转向系统在控制汽车转弯的过程中不具备稳定性,可能造成汽车事故频发,从而严重的影响人们的身心健康。

因此保障主动转向系统可以在提高控制特性的前提下,具备一定的稳定性,是当前主动转向系统发展的主要方向。

在控制特性分析时,首先要确保主动转向系统中的电机能够有良好的运行状态,电机是为主动转向系统提供操作和控制的器件,所以,在探究控制特性时,要研究电机是否具备良好的运转性能。

当前,在提升电机控制特性时,采用的主要方式是使用PID控制系统,利用这种系统可以提高电机的抗干扰能力和提升相应的反应灵敏度。

结束语
随着社会的不断发展,人们对汽车性能的要求越来越高,但是由于现阶段汽车在驾驶的过程中可能会有危险事故的发生,因此不断提
升汽车的安全性能和稳定性能,是当前汽车研究的主要方向。

同时相关人员必须要保证汽车中的主动转向控制系统能够有更好的性能,只有这样才能够使我国的汽车行业得到良好的发展,保证汽车不仅能够为人们出行带来方便,还能够保障人们的生命安全。

参考文献:
[1]赵树恩,刘成恩,刘文文.汽车主动转向系统变传动比及电机控制特性研究[J].机械设计与制造,2017(S1):174-178.
[2]刘成恩. 汽车主动转向系统设计及控制特性研究[D].重庆交通大学,2017.
[3]云浩. 汽车主动前轮转向系统性能分析及控制仿真研究[D].福州大学,2014.
[4]刘文文. 融合主动转向功能的新型汽车电动助力转向系统控制特性研究[D].重庆交通大学,2014.。

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