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基于MATLAB/Simulink的EPS系统建模仿真研究分类号密级UDC硕士学位论文基于MATLAB/Simulink的EPS系统建模仿真研究西华大学硕士学位论文作者姓名：学科、专业：学号：指导教师：完成日期：唐子淇车辆工程212010080204006唐岚教授2013年5月ClassifiedIndex:UDC:XihuaUniversityMasterDegreeDissertationStudiesofModelingandSimulationforElectricPowerSteeringSystemBasedonMATLAB/SimulinkCandidate:TangZiqiMajor:VehicleEngineeringStudentID:212010080204006Supervisor:Prof.TangLanApril,2013西华大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期西华大学硕士学位论文摘要电动助力转向系统(ElectricPowerSteering，简称EPS)是人们对车辆转向性能更高要求下的产物。EPS系统符合人们对节能、环保、安全、舒适、高效率、低成本等的需求，是国内转向系统研发热点，应用前景广阔。本文对转向系统的发展和分类以及EPS系统控制策略的研究现状作了简要介绍；在分析EPS系统结构及工作原理的基础上建立了EPS系统机械转向系和减速机构的动力学模型以及助力电机的电学模型；分析了车辆运行时的动力学特性，建立了考虑车身侧倾的三自由度车辆动力学模型，整车模型建立时加入了轮胎模型。将系统各部分模型联系起来，建立了Simulink总体仿真模型，用于转向性能分析。在分析转向性能对汽车操稳性影响的基础上设计了直线型和曲线型两种不同的助力特性曲线；为了让系统转向特性良好，考虑到系统对操稳性和驾驶路感等要求，提出了对系统的基本助力控制和回正控制；建立了助力控制模式下的传统PID控制器、Fuzzy-PID控制器、LQG最优控制器以及回正控制模式下的传统PID控制器；利用MATLAB/Simulink软件对系统及控制器模型进行仿真研究，仿真结果为：助力控制模式下采取的三种控制策略中，LQG最优控制策略的控制效果为为佳，Fuzzy-PID控制次之，传统PID的控制效果最差；回正控制模式中，在控制器作用下，方向盘能够快速回正且没有出现回正不足或者回正超调的现象。最后，利用实验室现有的EPS系统性能试验台架进行了转向性能台架试验，并将试验结果跟仿真结果相比较，验证本文中设计的控制器控制策略的合理性以及所建立Simulink仿真模型的正确性。比较结果表明：论文设计的控制策略合理可行，仿真模型建立正确。关键词：助力转向；操纵稳定性；仿真；性能试验I