基于ADAMS的电动助力转向系统仿真研究

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汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、行驶安全性和驾驶舒适性的关键部件。在追求高效节能、高舒适性和高安全性的今天,电动助力转向系统(EPS)作为一种全新的汽车动力转向系统,以其节能、环保、更佳的操纵特性和转向路感,成为动力转向技术研究的焦点。 计算机技术的迅速发展,机械系统多体动力学软件ADAMS的开发,为电动助力转向系统的研究提供的更为方便有效的平台。本文基于ADAMS软件,对装备EPS系统的整车多体动力学虚拟样机模型进行了仿真控制分析。 首先对EPS的结构、工作原理、关键部件、分类、特点、发展及现状等进行了阐述:简要介绍了多体动力学的理论基础,对大型对体系统动力学仿真软件ADAMS进行了详细的介绍。 利用多体动力学理论,应用ADAMS/CAR模块建立了装备EPS系统的整车多体动力学模型,包括前/后悬架模型、转向系统模型、前后车轮模型、传动与制动系统模型、路面谱。针对转向系统应用新的加载助力方法,进行相关文件的编写。 讲解了助力特性的要求和分类,然后针对所确定的仿真试验进行了驾驶员控制文件的编写。利用前面建立的整车模型对直线型、折线型、曲线型三种助力特性进行操纵稳定性的轻便性和路感仿真分析。并讨论了确定助力特性的一般过程。 运用联合仿真技术,将MATLAB软件中建立起来的控制系统与ADAMS中的机械系统仿真模型联系起来,将助力作为机械系统的输入和控制系统的输出,将机械系统输出的方向盘转矩和车速信号等作为控制系统的输入,进行机电一体化联合仿真分析。仿真结果表明:在助力中加入横摆补偿可以提高汽车的稳定性,在系统中加入阻尼补偿和回正补偿可以改善车辆转向性能、提高回正速度、抑制方向盘振荡、保持路感。
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