非线性闭环汽车电动助力转向系统稳定性分析

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基于驾驶员-EPS闭环系统汽车操纵稳定性的研究

３０２）１ｏ３ＡｂｔａｔＴｅｃｏｅ — ｏｏｔｌｓｓｅｈｓｄｏａａｅｆｅｂｃｆＥｅｔｃＰｗｒＳｅｒｇ（Ｐｓｒｃ：ｈｌｓｄｌｐｃｎｒｙｔｏｏｍａｅｎｙｗｒｔｅｄａｋｏｌｃｒｏｅｔｅｎＥＳ）ｓｓｍａｅｉｉｙｔｗｓｒ．ｅ
ｈｄｉｇａｄｓａｌｙｏｅｖｈｃｅｗｅｅｄｓｕｓｄａｄｔｅｍａｃｅａｉｎｗｉＳｓｓｅａｄｈｄｉｇａｄｓａｉｉｆｗｈｏｅｖ — ｎａｌｎｎｔｂｉｔｔｅｉｌｒｉｃｓｅｎｈｔｈｒｌｔｏｔＥＰｙｔｍｎａｌｎｎｔｂｌｙｏｌｅｉｆｈｈｎｔｈｃｅｆｒｒｆｒｎｅｍｅｔｗａｅｔｄ．ｉｌｅｅｅｃｒｓｓｔｌｏｉｅＫｅｒｓ：ｖｈｃｅｄｉｅ；ｅｅｔｃｐｗｅｔｅｎｙｔｍ；ｃｏｅ —ｏｐｓｓｅ；ｈｎｌｇｓａｉｉｙｗｏｄｅｉｌｒｖｒｌｃｒｏｒｓｅｒｇｓｓｅｉｉｌｓｄｌｏｙｔｍａｄｉｔｂｌｔｎｙ
ＥｅｔｆｔｅＨ｛ｎＩｔｂｌｙｆｒｔｅＶｅｉｌｕｐｅ、ｉ１ＥＰｙｔｍｓｄＯｌＶｅｉｌｉｅｏｅ－ｏｐｆｃｓｏ删ｉｇＳａｉｔｏｈｈｃｅＥｑｉｐｄｖｔＳＳｓｅＢａｅｉｈｌｉｌｈｃＤｒｖｒＣｌｓｄＬｏｅ
ＳｓｍＴｎｈｏｇＬＱａｇＣｅｇＦｎ，Ｙｎｉｎ（ｈｊｎｎｅｉｆＳｉｃｎｅｈｏｇ，Ｈｎｚｏｙｔ／ａｇｉｎ，ｉｉ，ｈｎｅｇａｇＬｋｇＺｅａｇＵｉｒｔｏｃｅｅａｄＴｃｎｌｙａｇｈｕｅＺｈｎａｉｖｓｙｎｏ

汽车电动助力转向系统的控制策略分析

汽车电动助力转向系统的控制策略分析陈军明（郑州宇通客车股份有限公司,郑州 450000）摘　要：汽车转向为汽车行业各项性能中的重要组成部分，电动助力转向技术属于其他类别的新兴技术，动力转向模式区别于传统电力的工作原理，其主要是通过电子控制系统的具体操作单元，电子控制系统传感器主要以采集信号控制功率的电机运行，从而辅助汽车在转向方面的功能实现。

总之，汽车电动助力转向系统是目前电子控制技术研究中的一项重要领域，应对其相关软件控制器进行合理设计，使系统基本助力特性得到有效调整，从而使驾驶要求得到有效提升。

关键词：汽车技术；电动助力转向；系统控制0　引言交通工具的使用和发展人类社会在任何时代都具有技术提前性，汽车出现后，成为了陆地上的交通工具，有不可替代的作用在。

现代社会人们逐渐增强汽车的功能指标要求，同时在细节层面的优化发展的关键点之一。

操作汽车时，转向在驾驶的过程中是必不可少的步骤，除了司机需要按照操作标准进行设备调整，在汽车内部零件和设备系统的优化，科技水平也在不断上升，从传统转向系统液压制动转变为今天已经开始使用电动助力转向，这是一个技术的飞跃，同时，是汽车应用领域的一个巨大进步。

其改变了过去机械传动在实际运行中故障率高的问题，该技术的具体发展与汽车行业综合技术水平的提高密切相关。

1　汽车电动助力转向系统的概述汽车电动助力转向系统的基本结构和位置各不相同，主要包括转向轴动力结构、齿轮动力结构和齿条动力结构。

虽然位置上有一定差异，但基本工作原理是相似的，其中最典型的是转向轴动力结构。

结构主要取决于输入轴和输出轴的力量，通过基本驱动机制来指导整个方向盘转向杆，也可以确保司机在现实操作过程中，通过输入角位移，速度传感器的对车速进行有效测试，确保传输操作信号及电子控制单元（ECU）的实现有效采集、从而确定电子控制单元（ECU）的功率大小和方向值，可以得出与之相对应的输出转矩功率，可以指导驱动电路的控制信号，以促进整体转向轴电压和电流对动力转向功能基本电机输出转矩的实现过程中的整体实时控制。

汽车电动助力转向系统设计毕业论文

汽车电动助力转向系统设计毕业论文本章主要介绍汽车电动助力转向系统设计的背景和意义，以及论文的目的和结构安排。

汽车转向系统是车辆控制的重要组成部分，它直接影响着驾驶员的操控感受和行车安全性。

随着科技的发展，传统的液压助力转向系统逐渐被电动助力转向系统所取代。

电动助力转向系统通过电力传动装置提供操控力，相较于液压助力转向系统具有更高的效率、更好的节能性和可靠性。

本文的目的是设计一种可靠、高效的汽车电动助力转向系统。

在研究的基础上，将重点关注系统的结构设计、控制算法优化、故障诊断等方面。

通过对系统的设计和优化，可以提高汽车的操控性和安全性。

本文结构安排如下：第二章将介绍汽车电动助力转向系统的背景与发展；第三章将详细阐述系统的设计原理与结构；第四章将重点探讨控制算法的优化与实现；第五章将研究系统的故障诊断方法与技术；最后，第六章将总结全文，并提出进一步研究的展望。

通过本文的研究和实践，相信可以为汽车电动助力转向系统的设计与优化提供一定的参考和借鉴，推动汽车技术的发展与进步。

在这一部分，我们将对汽车电动助力转向系统设计相关的文献进行综述。

我们将总结已有的研究成果，以及当前存在的问题。

具体内容}本文详细介绍了汽车电动助力转向系统设计的方法和步骤，涵盖了传感器选择、电机控制、系统优化等方面。

传感器选择在汽车电动助力转向系统设计中，选择合适的传感器是至关重要的。

传感器可以检测车轮的转向角度、转向速度以及转向力等参数，为后续的电机控制提供必要的数据支持。

常见的传感器包括转向角度传感器、转向速度传感器和转向力传感器。

在选择传感器时，需考虑其精度、响应速度和可靠性等因素，并确保其能与电机控制系统良好地配合。

电机控制在汽车电动助力转向系统中，电机控制是实现转向功能的核心部分。

电机控制系统通过接收传感器提供的数据，计算并控制电机的输出力矩，从而实现汽车的转向功能。

电机控制的关键是控制算法的设计和实现。

常见的电机控制方法有PID控制、模糊控制和神经网络控制等。

汽车电动助力转向特性分析-标准排版的本科论文

汽车电动助力转向特性分析摘要：汽车电动助力转向系统(Electric Power Steering System简称EPS)是近年来发展起来的种新型动力转向系统，具有节能、质量轻、安全、环保等一系列优点，正逐步取代传统的液压助力转向系统，成为未来汽车转向系统的发展方向，其出现并迅速成为世界汽车技术研究的热点。

汽车转向系统的发展经历了从简单的纯机械转向系统、液压助力转向系统，电控液压助力转向系统，到更为节能、操纵性能更好的电动助力转向系统这几个阶段。

本文论述了EPS的特点、工作原理、结构组成、国内外的研究现状，通过对EPS各组成部分和汽车转向系统的分析出了EPS性能评价指标，并对三种助力特性曲线的特点进行了分析和比较。

EPS系统作为今后汽车转向系统的发展方向，这给EPS带来了更加广阔的应用前景。

关键词：电动助力转向；特性；发展Electric Power Steering Characteristics were AnalyzedAbstract ：EPS is a new type of automobile steering system，which has the advantages of saving fuel，light，safety and producing less pollution. EPS is taking the place of HPS gradually and becoming the trend of steering system. It is rapidly become the hotspots in the research of automobile technology of the world.The developing process of steering system has experienced several phases from the simple Mechanical Steering System, Mechanical-Hydraulic Steering System to Electric-Hydraulic Steering System，till the Electric Power Steering System(EPS) with lower energy consumption and higher performance.The article discusses the characteristics of EPS，working principle，composition and the research status of domestic and abroad. Through the analysis of components of EPS system and the steering system, then the state function of the combination system model was deduced and the model for simulation was built in this paper. Given the EPS performance evaluation，analysis and compare the three types of assist characteristic，and then design a new type of assist curve in order to reduce the steering force which based on the parameters of a certain type of car. EPS has a great use in future.Keyword: Electric power steering Characteristic Development目录1 绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2国内外发展状况 (3)1.2.1国外发展状况 (3)1.2.2 国内发展状况 (4)2转向系统的概述 (6)2.1转向系统的发展过程 (6)2.1.1机械式转向系统 (6)2.1.2液压式助力转向系统(HPS) (7)2.1.3电液式助力转向系统(EHPS) (8)2.2电动助力转向系统 (10)2.2.1电动助力转向系统的结构 (10)2.2.2电动助力转向系统的工作原理 (11)2.2.3电动助力转向系统的类型 (13)2.2.4电动助力转向的关键技术 (14)2.2.5电动助力转向系统的优点 (15)3 电动助力转向系统受力与性能分析 (17)3.1电动助力转向系统受力 (17)3.2 理想转向盘力矩的研究 (18)3.3电动助力转向系统性能的主要评价指标 (19)3.3.1 转向回正能力评价 (19)3.3.2 转向轻便性评价 (19)3.3.3 转向盘中间位置操纵稳定性评价 (20)3.3.4 转向盘振动评价 (20)3.3.5 转向路感及路感强度 (21)4 电动助力转向助力特性研究 (22)4.1助力特性曲线定义 (22)4.2转向助力特性曲线设计概述 (22)4.3电动助力特性曲线类型 (23)4.3.1直线型 (24)4.3.2折线型 (25)4.3.3曲线型 (25)4.4不同助力特性曲线参数的影响 (26)5 结论与发展 (29)5.1结论 (29)5.2发展 (29)参考文献 (30)1绪论随着我国经济的持续发展，人民生活水平不断提高，汽车渐渐走入人们生活中，成为现代步伐的工具，而随着汽车保有量的增加以及由此带来的一系列问题，使得“安全、节能、环保”成为未来汽车发展的三大主题。

汽车电动助力转向系统的回正性能研究

汽车电动助力转向系统的回正性能研究作者：李铎来源：《科技资讯》 2012年第34期李铎(沈阳理工大学汽车与交通学院辽宁沈阳 110159)摘要:本文以电动助力转向系统的回正性能为研究内容,通过ADAMS建立了模型汽车的整车的虚拟样机模型,在一定的助力特性条件下,分析并设计了 EPS 系统的回正控制策略,在MATLAB 软件中搭建了回正控制系统,通过ADAMS与MATLAB的联合仿真的EPS助力效果与纯机械转向系统的对比验证了设计的回正控制策略可以很好的改善汽车在行驶过程中的回正性能,获得了较好的助力效果,提高了行车的和安全性。

关键词:电动助力转向主动回正控制策略联合仿真中图分类号:U461 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0107-02电动助力转向(ElectricPowerSteering,简称EPS)系统,是一种全新的汽车动力转向技术[1]。

以其易于实现更佳的操纵特性和转向路感、结构紧凑、易于装配等特点成为动力转向技术新的焦点[2]。

系统机械结构动力学特性中,像转向系统惯量,摩擦,阻尼,以及车速等,成为影响回正特性表现低速状态回正不足或者高速状态回正过快,以及减弱稳定性的情况的主要因素。

本文的目标就是要尽量地使所设计的回正性能达到要求,使车辆在行驶中拥有更好的回正特性,更佳的操作特性和转向路感,提高汽车在行驶中的舒适性和安全性。

1 建立整车虚拟样机模型转向盘和转向轴的数学模型:式中Js为转向轴的转动惯量,Bs为转向轴黏性阻尼系数,Td为作用在转向盘上的转向转矩,Tw为转向轴作用在输出端的反作用转矩;θs为转向轴旋转角。

齿条及小齿轮机构的数学模型:式中mr为齿条及小齿轮的等效质量;br为齿条的阻尼系数;xr为齿条的位移;rp为小齿轮半径;FTR为轮胎转向阻力及其他影响因素。

利用ADAMS/CAR模块建立了整车的虚拟样机模型。

通过查找资料得到了原型车的一些基本参数,特别是对转向系统有较大影响的前轮定位参数和后轮定位参数,还包括该车的前后轮距及轴距的具体参数。

电动助力转向系统阻尼特性分析及测试方法

第37卷第5期 2015-05(上【99】电动助力转向系统阻尼特性分析及测试方法The analysis and test method of damping characteristicsfor electric power steering system李绍松 1,2, 牛加飞 2, 于志新 2, 李连京 2, 钟博浩 2LI Shao-song1,2, NIU Jia-fei2, YU Zhi-xin2, LI Lian-jing2, ZHONG Bo-hao2(1. 长春工业大学汽车工程研究院 , 长春 130012; 2. 长春工业大学机电工程学院 , 长春 130012 摘要:电动助力转向(Electric Power Steering,EPS在提供转向助力、减轻驾驶员操纵负担的同时,也能够提高汽车转向性能和驾驶舒适性,进而提高汽车的主动安全性。

建立EPS系统仿真验证平台,分析阻尼补偿控制对汽车转向性能影响,结果表明阻尼补偿控制通过设定阻尼补偿控制系数,可改善EPS动态响应及回正性能。

提出EPS系统阻尼特性测试方法,准确获得转向系统阻尼系数,为EPS阻尼补偿控制系数的设定提供参数依据。

关键词:电动助力转向;阻尼特性;阻尼补偿系数中图分类号:U461.6 文献标识码 :A 文章编号:1009-0134(201505(上-0099-03Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2015.05(上.28收稿日期:2014-12-03作者简介:李绍松 (1986 -, 男 , 讲师 , 博士 , 研究方向为汽车动力学仿真与控制。

0 引言EPS 系统作为电子技术与转向系统相结合的产物, 紧扣现代汽车发展的低碳、环保、安全三大主题 [1],在提供助力、减轻驾驶员操纵负担的同时,也能够提高汽车转向性能,以其优越的性能和特点有逐步替代液压助力转向的趋势[2~4]。

EPS 系统增加了转向电机及减速机构,大幅地增加了转向系统的阻尼,这给驾驶员转向过程中带来了更大的“ 粘滞” 感觉,这种感觉的强弱可以通过对转向助力电机施加阻尼补偿力矩来调整 [5]。

汽车电动助力转向系统的容错控制研究

企肥学院学赧（自然科学版）
２０１３年５月第２３卷第２期
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）
Ｍａｖ２０１３Ｖｏ１．２３Ｎｏ．２
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｔｅｅｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｈａｓｅｘｐｅｉｅｒｎｃｅｄｓｅｖｅｒａｌｐｈａｓｅｆｒｏｍｔｈｅｓｉｍｐｌｅＭｅ —
ｓｙｓｔｅｍ，ｓｅｎｓｏｒｆａｕｌｔｍａｋｅｓｉｔｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｋｅｅｐｔｈｅｓａｔｉｓｆｙｉｎｇｐｅｆｏｒｍａｒｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇｕａｒ —
ａｎｔｅｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｔｈｅｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐｓｙｓｔｅｍｍｕｓｔｈａｖｅｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｏｆｍａｔｈｅｍａｔｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｔｈｅａｓｓｉｓｔｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｓｅｎｓｏｒｆａｕｌｔｉｓａｄｄｒｅｓｓｅｄｉｎ

汽车电动助力转向(EPS)的研究

汽车电动助力转向(EPS)的研究发表时间：2019-07-01T13:27:12.453Z 来源：《新材料.新装饰》2018年10月下作者：王建坡[导读] 转向系统是汽车的主要子系统之一，近年来，汽车电动助力转向系统（简称为“EPS”）已成为现代汽车中的常规配置，是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。

其性能直接关系到汽车的操纵舒适性和稳定性，对安全行车、减少交通事故、保护驾驶员的人身安全以及改善驾驶员的工作条件起着重要作用。

（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：转向系统是汽车的主要子系统之一，近年来，汽车电动助力转向系统（简称为“EPS”）已成为现代汽车中的常规配置，是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统。

其性能直接关系到汽车的操纵舒适性和稳定性，对安全行车、减少交通事故、保护驾驶员的人身安全以及改善驾驶员的工作条件起着重要作用。

关键词：电动助力转向系统；特点；类型；工作原理；关键技术Vibration mechanism of transmission gear and method of modification, vibration reduction and noise reduction Wang jian poGreat Wall Motor Company,Automotive Engineering Technical Center of HeBei,baoding Abstract：Steering system is one of the main subsystems of automobiles. In recent years, electric power steering system (EPS) has become a conventional configuration in modern automobiles. It is a power steering system that directly relies on motor to provide auxiliary torque. Its performance is directly related to the comfort and stability of vehicle operation, and plays an important role in driving safety, reducing traffic accidents, protecting driver's personal safety and improving driver's working conditions. in Key words：Electric Power Steering System; Characteristics; Types; Working Principle; Key Technologies1电动助力转向系统的特点1.1电动助力转向系统与传统的液压助力转向系统相比具有的优点（1）可降低发动机能耗。

汽车电动助力转向器的PD控制

汽车电动助力转向器的PD控制作者：方润来源：《科技风》2019年第32期摘要：汽车电动助力转向器已经列入国家科技计划，是未来助力转向器的发展趋势。

为了解决汽车在高速行驶时的稳定型和在低速行驶时的轻便型，要求助力电机响应要快，且要平稳这对矛盾，提出了串联的比例微分（Proportion Differentiation 简称PD）控制，减少了系统的响应时间，减小了系统的超调量，有效加速了系统的响应的速度和提高了系统的稳定性。

关键词：汽车电动助力转向器;比例微分控制;超调量中图分类号：TN文献标识码：A由于煤、石油、天然气等自然资源的不可再生，同时由于燃烧产生的全球环境问题日益严重，提倡绿色环保的电动汽车应允而生，目前汽车电动助力转向器已经列入了国家科技发展计划，而提高助力转向器响应的快速性和稳定型是其正常工作的必要保证。

1 工作原理及数学模型电动助力转向器的结构如图1所示，当方向盘转动时，扭矩传感器测出转动方向和转矩大小，結合此时车速信号，按照设计的助力特性，确定输给直流电动机多大电压，电动机根据电压大小输出对应转速，然后通过电磁离合器和减速装置，把力矩传递到转向轴上，也即是操作员转动的力矩和电动机的助力矩一起克服地面等阻力矩，从而实现转向。

汽车电动助力转向器快速性和稳定性由控制策略决定，也就是助力电机跟随输入既要响应速度要快，更要动态要平稳。

直流电动机的模型如图2，在电枢电压Uz的驱动下，在电路中产生电枢电流Iz，电流通过电枢线圈时，由于受到安培力的作用发生转动，带动负载转动。

其数学模型为：由（1）～（4），以电压为输入变量，转速为输出变量，则电动机的传递函数为：G（s）=ω（s）u（s）=KmLJs2+RJs+KmKe（5）2 无PD控制的助力电机性能根据电机参数：电磁转矩系数Km=0.05N.m/A，反电动势系数Ke=0.05N.m/A，电感系数L=0.27mh，电阻R=0.16Ω，转动惯量J=0.0002kg.m2。

电动助力转向系统动力学建模与分析

电动助力转向系统动力学建模与分析电动助力转向系统动力学建模与分析福建工程学院机电及自动化工程系丁志刚钟勇[摘要]本文介绍了汽车的电动助力转向系统（EPS ）的基本结构，建立了E PS 系统的动力学模型，并通过对动力学模型的分析得到E PS 系统的状态空间模型。

[关键字]电动助力转向；动力学模型；状态空间模型汽车转向系统是用来改变或保持汽车行驶方向的机构。

其性能直接关系到汽车的操纵稳定性和舒适性。

汽车转向系统的发展历经了无助力转向系统、液压助力转向系统（HPS ）、电控液压助力转向系统（EHPS ）、电动助力转向系统（EPS ）、线控转向系统（SBW ）。

电动助力转向相比于液压助力转向，改善了汽车的转向助力特性，减少了能量消耗，结构紧凑，质量降低，维护方便，对环境的影响减少。

近20几年来，随着电子技术的发展，传感器、电机及其控制理论的发展和完善，EPS 技术日趋完善，EPS 的助力型式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展，并且其控制形式与功能也进一步加强。

新一代的EPS 则不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性。

主要体现在模型创新与试验创新2个方面。

1EPS 系统的基本结构根据助力电机布置位置的不同，电动助力转向分为转向齿条助力式、转向齿轮助力式、转向轴助力式，如图1所示。

(a)齿条助力式(b)齿轮助力式(c)转向柱助力式图1EPS 的3种形式电动助力转向系统主要包括转向盘、转向轴、助力电机、减速机构、传感器、ECU 、转向器等部件（图2）。

ECU 根据车速传感器和扭矩传感器输出的信号计算所需的转向助力，并通过功率放大模块控制直流电动机的转动，电动机的输出经过减速机构减速增扭后，驱动齿轮齿条机构，产生相应的转向助力。

1方向盘；2输入轴；3传感器；4扭杆；5蜗轮蜗杆；6输出轴；7转矩信号；8车速信号；9电机；10电流控制；11动力开关；12离合器；12小齿轮；14拉杆；15齿条；16车化图2EP S 的基本结构电动助力转向系统很容易实现在不同的车速下实时地为汽车转向提供不同的助力效果，减轻了汽车在低速时方向盘的操纵力，提高了操纵的灵便性和高速行驶的稳定性[1]。

电动助力转向系统稳定性分析与研究

ＳｅｎｗｉＳｉＧｏｉｏ，ｉｌａａｈｎｈｎＲｏｇｅ．ｈｕｂａ１ｎＹｉＴｉＬ，Ｘｉｏｏｇ
（．ｅｉｇｎｔｕｅｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｙ２Ｘｎｔｓｔｔｏｒｆｓｏｅｈｏｇ）１ｉｎｓｔｔｆｉｃｎｅｈｏｇ；．ｉｇｉｎｔｕｅｆｏｅｓｎＴｃｎｌｙＢｊＩｉＳｅｏａＩｉＰｉｏ
ｖｂａｏｃａｉａａｅｐｏｏｅｅｃｎｉｏｆｉｐｗｒａｉｗｔｔｅｕｅｏｒｐｒｏａｏｔ１１ｎｙｉｉｒｔｎｍｅｈｎｃｔｔｒｒｖｋｄｉｔｏｄｔｎｏｇｏｅｔｉｓｆｏｏｉｌｎｏ．Ｉａａｓｉｓｈｎｈｉｂｒｏｈｈｐｔｎｃｒ．ｅｌｓＩ
况下引起的转向盘振动机理。分析结果表明，大助力比例系数使系统不稳定，而导致转向盘振动。从提出了比例微分控制策略解决转向盘振动问题。仿真结果表明。比例微分控制在提高转向轻便性的同时能改善系统的稳定性，抑制大助力比例系数下转向盘的振动。
主题词：电动助力转向稳定性比例微分控制仿真
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电动助力转向系统稳定性分析与研究
申荣卫施国标林逸台晓虹
（．理工大学；．台职业技术学院）１北京２邢
【摘要】建立了电动助力转向系统的七自由度状态空间数学模型。分析了采用比例控制时在大助力比例系数情
ｂｇｐｗｅｔ．ｉｏｒｒｉａｏ
ＫｅｒｓＥｌｃｒｃｐｗｅｔｅｉｇＳａｉｔ，ｒｐｒｉｎｄｆｅｅｔａｏｔｏ，ｉｌｔｎｙｗｏｄ：ｅｔｉｏｒｓｅｒｎ，ｔｂｌｙＰｏｏｔｉｒｎｉｌｃｎｒｌｍｕａｉｉｏＳｏ

汽车电动助力转向系统跑偏分析与解决措施

汽车电动助力转向系统跑偏分析与解决措施摘要：汽车电动助力转向（Electric-Power-Steering，简称EPS）系统，作为一种新型的汽车动力转向系统，是辅助驾驶员进行转向操作的转向系统，能够提高汽车安全性能，节约能源，有利于环保，是一项紧扣现代汽车发展主题“安全、节能、环保”的高新技术。

电动助力转向系统一经出现就受到国内外汽车公司和设计人员的重视。

本文对汽车电动助力转向系统跑偏分析与解决措施进行分析，以供参考。

关键词：电动助力转向系统;行驶跑偏;转向回正引言车辆行驶跑偏是指汽车在干燥平坦道路上直线行驶，在对方向盘不加任何力的情况下，车辆自动向一侧方向偏离原行驶轨迹的现象。

GB7258—2017《机动车运行安全技术条件》中规定:机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的道路上行驶不应跑偏，方向盘(或方向把)不应有摆振等异常现象。

1功能安全的商用车电动助力转向系统近年来，随着汽车集成化、智能化程度的不断提高，汽车电子系统的复杂程度也在同步增加。

为进一步提升汽车电子、电气系统的功能安全，相关国际标准《道路车辆功能安全》（ISO26262：2018）和国家标准《道路车辆功能安全》（GB/T34590—2017）相继出台。

汽车转向系统作为车辆基础性功能器件，其性能直接影响到车辆的操纵稳定性和安全性。

随着电子技术在汽车中的广泛运用，转向系统也较多地采用了电子器件，其中汽车电动助力转向（EPS）系统也越来越多地被应用在汽车上，EPS系统功能安全设计因此也成为了影响车辆安全行驶的重要因素。

我国从2022年起开始实施国家标准《汽车转向系基本要求》（GB17675—2021），该标准明确指出，所有符合标准适用范围内的车辆均应满足功能安全开发要求；此外，该标准附录B中还规定了转向电子控制系统在功能安全方面的文档、安全策略及验证确认的具体要求。

对于汽车转向系统的功能安全设计及验证方法，国内外学者也开展了大量研究。

“汽车在中高速行驶时应防止线控转向系统发生非意向性转向力矩大于转向力矩边界值”和“汽车在中高速行驶时应防止线控转向系统发生无法转向”这2个功能安全目标和功能安全概念，并分别开展了相关设计及测试验证；针对汽车转向系统概念阶段的开发，提出了具体的测试场景及测试结果评价的安全度量参数；基于汽车EPS系统功能安全设计，提出了一套硬件在环测试方法，并验证了该EPS系统安全机制的设计效果；尚世亮等对汽车电子电气系统故障注入方法、整车可控性指标进行了详细表述和系统性总结。

轻型载货汽车电动助力转向系统的关键技术解析

轻型载货汽车电动助力转向系统的关键技术解析随着社会的不断发展和人们生活水平的提高，人们对商用车、特别是轻型载货汽车的要求也越来越高。

在提高车辆载重能力和行驶速度的同时，行驶安全也成为了广大人民群众非常关心的问题。

而电动助力转向系统正是一种被广泛应用于轻型载货汽车的关键技术，它可以为驾驶员提供更为精准、稳定和安全的转向支持。

本文旨在对轻型载货汽车电动助力转向系统的关键技术进行解析和探讨。

一、电动助力转向系统的作用和特点轻型载货汽车电动助力转向系统是一种集机械、电子、液压和控制技术于一体的系统，其主要功能是为驾驶员提供转向助力，降低驾驶难度和劳动强度，提高了驾驶的精准性和稳定性。

相较于传统的机械式转向系统，电动助力转向系统具有以下几个特点：1. 助力方便：驾驶员的转向操作只需要进行轻微的力度和转角调整，而无需过多的耐力和精力。

特别是在长时间行驶高强度工况下，其助力性更为突出；2. 精准稳定：电动助力转向系统通过高速运转的电机和对应的控制器，可以实现更为精准的转向控制，并且对车辆在转向过程中的各种反馈变化进行了快速响应和调节；3. 节能环保：电动助力转向系统可以通过对电机进行控制，避免能量的浪费和损失，在减少能源消耗和CO2排放的同时大大提高了车辆的燃油经济性和环保性能。

二、关键技术分析1. 电机技术车辆电动助力转向系统最为关键的是电机技术。

目前市面上的大多数电机采用的是永磁直流电机或无刷直流电机，它们具有高效、小体积、小马达质量和低噪音等优点。

同时，电机的控制方法分为电流控制和PWM控制两种方式，可以根据不同的需求和实际情况进行相应的调节和配置。

2. 控制器技术控制器是电动助力转向系统中至关重要的部分，它可以对电机的运作和动态响应进行控制。

目前主流控制器技术主要有电压型和电流型两种方式。

在控制器技术的选择中也需要根据车型、转向负载、行驶情况和供电系统进行相应的调节和控制。

3. 传感器技术为了保证电动助力转向系统的稳定性和安全性，传感器技术也是非常重要的一部分。

基于横摆角速度反馈的电动助力转向车辆操纵稳定性分析

基于横摆角速度反馈的电动助力转向车辆操纵稳定性分析
宋海峰，杨巍巍，薛清华。，冬煜，安波
（１．黑龙江工程学院人事劳资处，黑龙江哈尔滨１５００５０；２．黑龙江工程学院计财处，黑龙江哈尔滨１５００５０；３．黑龙江省商业职工大学计算机教研室，黑龙江哈尔滨１５００５０；４．黑龙江工程学院职业技术学院，黑龙江哈尔滨１５００５０；５．黑龙江工程学院计算机科学与技术学院，黑龙江哈尔滨１５００５０）
（１．ＰｅｒｓｏｎｎｅｌＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００５０，Ｃｈｉｎａ；２．ＦｉｎａｎｃｅＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００５０，Ｃｈｉｎａ；３．Ｄｅｐｔ．ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｏｍｍｅｒｃｉａｌＷｏｒｋｅｒ，Ｈａｒｂｉｎ１５００２８，Ｃｈｉｎａ４．ＶｏｃａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００５０，Ｃｈｉｎａ；５．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００５０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｖｅｈｉｃｌｅｙａｗｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｕｓｉｎｇｆｅｅｄ —

电动助力转向系统分析

国内汽车厂商起步较晚，但开发速度很快，在轿车EPS系统开发上已有成果。2002年北斗星汽车在国内首次安装进口的EPS带动了电动助力转向系统的研究和开发，国内学者才开始研制开发汽车EPS产品，我国的EPS控制系统的研究与开发工作尚处在起步阶段，少数高校和研究机构从事该课题的研究，主要处于实验室研发阶段。
2、EPS系统的国内外研究状况及关键技术
2.1、EPS系统的国内外研究状况 2.2、EPS系统的关键技术
2.1、EPS系统的国内外研究状况
2.1、EPS系统的国内外研究状况
在国外，EPS系统首先是在小排量轿车上发展起来的。上世纪80 年代初期，日本铃木公司首次在其Cervo轿车上安装了EPS系统，随后还应用在其Alto车上。此后，EPS在日本得到迅速发展。出于节能环保的考虑，欧、美等国的汽车公司也相继对EPS进行了开发和研究。虽然比日本晚了10年时间，但是欧美国家的开发力度比较大，所选择的产品类型也有所不同。在此之后，电动助力转向系统得到迅猛发展。日本的大发汽车公司、三菱汽车公司、本田汽车公司、NSK和Koyo公司、美国的 Delphi汽车系统公司、TRW公司，德国的ZF公司、英国的Lucas公司都相继研制出各自的EPS。在世界汽车行业中，EPS的年增长量达到 130万~150万套。目前，国外中型以上的货车和中级以上的轿车上几乎都广泛采用这一技术装置。
4．2、EPS系统的结构类型
4．2、EPS系统的结构类型
电动助力转向根据作用位置的不同主要有三种结构。这三种结构分别是对转向轴助力式、齿轮助力式和齿条助力式。
1．转向轴助力式：转向轴助力式电动助力转向机构的电动机布置在靠近方向盘的下方，通过蜗轮蜗杆机构和转向轴链接。
2．齿轮助力式：齿轮助力式电动助力转向机构的电动机布置在与转向器主动齿轮相连接的位置，再通过驱动主动齿轮实现助力作用。 3．齿条助力式：齿条助力式电动助力结构的动机和减速机构等布置在齿条处，并直接驱动齿条实现助力。

电动轮椅车动力转向的稳定性分析与优化措施

电动轮椅车动力转向的稳定性分析与优化措施概述电动轮椅车是一种受到便携性和自主出行需求驱动的电动辅助工具。

然而，其动力转向系统的稳定性直接影响到用户的安全和舒适性。

因此，本文将对电动轮椅车动力转向的稳定性进行分析，并提出相应的优化措施。

1. 稳定性分析1.1 车体结构分析电动轮椅车的稳定性首先受到车体结构的影响。

车体结构的刚度、重心位置和转向系统的布置都对动力转向的稳定性有重要影响。

一般来说，车体结构应具备足够的刚度，以提供稳定的支撑和减小车体变形，从而增强转向系统的稳定性。

此外，重心位置应该尽量靠近地面，以减小侧翻的风险。

1.2 动力转向系统分析动力转向系统的设计和性能直接影响到电动轮椅车的操控稳定性。

确保转向系统的灵敏度和稳定性是提高电动轮椅车动力转向稳定性的关键。

首先，转向系统应具备适度的转向助力，以提供用户操作的舒适性和减小驾驶的负担。

其次，电动轮椅车的转向系统应具备较小的转向半径，提高其机动性，以应对复杂的道路环境。

2. 优化措施2.1 加强车体结构刚度将车体结构刚度作为优化的重点之一。

通过采用高强度的材料以及合理的结构设计，可以有效地提高车体的刚度，从而增强动力转向系统的稳定性。

例如，使用铝合金材料替代传统的钢铁材料，可以在保证强度的同时减小车体重量，降低质心高度，从而改善转向稳定性。

2.2 优化转向系统设计改进动力转向系统设计是另一个重要的优化措施。

首先，对转向助力系统进行优化，可以提高操控舒适性。

例如，在转向系统中引入电动助力装置，可以根据车速和转向力的变化来调整转向助力的大小，实现灵活的助力控制。

其次，通过优化转向减速器的设计，可以实现更小的转向半径和更稳定的转向性能。

此外，合理选择转向系统的传动比例，可以提高转向的精度和平顺性。

2.3 引入主动安全技术引入主动安全技术也是提高电动轮椅车动力转向稳定性的重要措施之一。

主动安全技术包括车辆稳定控制系统、制动力分配系统和牵引力控制系统等。