汽车电控液压助力转向系统电子控制系统研究

论文摘要

汽车电控液压动力转向（EHPS）系统能有效提高车辆安全性及稳定性,优势明显,具有良好的应用价值。电控液压动力转向系统采用发动机直接驱动液压泵提供动力,电子控制单元计算并控制反力大小,能实时根据车辆的运行状态和驾驶员的转向操作,提供相应助力,使汽车在低速行驶转向时具有良好的轻便性,在高速行驶转向时具有更好的稳定性。论文以多体系统动力学理论和单片机原理为基础,应用CATIA与机械动力学仿真软件ADAMS建立悬架和转向系统虚拟样机动力学模型,进行转向仿真试验;系统分析了电控液压动力转向系统助力特性的特征形式,并分析了确定助力特性的一般过程,为研究转向轻便性与路感提供了一种方法;研发了一套单片机控制电路,通过PROTEUS和KEIL-C51联合仿真,证明控制电路及程序的有效性,结合建立的虚拟样机动力学模型,实现了EHPS的基本助力控制;进行了基于ADAMS的EHPS系统仿真研究,并对系统施加PID控制,进行了一系列的动力学仿真试验,说明此方法对研究电控液压动力转向系统动力学特性的优势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 汽车电控液压动力转向系统国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 本课题研究意义、内容及成果
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 研究成果
• 第二章 汽车转向系统概述
• 2.1 转向系统分类
• 2.2 电控液压动力转向系统基本类型及原理
• 2.2.1 基本类型
• 2.2.2 工作原理
• 2.3 本课题所研究的电控液压动力转向系统模型
• 第三章 基本理论概述
• 3.1 多体系统动力学
• 3.1.1 多体系统动力学基本概念
• 3.1.2 计算多体系统动力学建模与求解一般过程
• 3.2 虚拟样机技术
• 3.3 51 系列单片机
• 3.4 ADAMS、CATIA、KEIL 及PROTEUS 软件概述
• 3.4.1 ADAMS 概述
• 3.4.2 CATIA
• 3.4.3 KEIL
• 3.4.4 PROTEUS
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于 CATIA 的悬架与转向系统模型的建立
• 4.1 确定主要几何尺寸
• 4.2 建立三维机械模型
• 4.2.1 绘制草图及零部件
• 4.2.2 零部件装配
• 第五章 ADAMS 模型的建立
• 5.1 CATIA 模型的导入
• 5.2 模型的简化
• 5.3 编辑构件
• 5.4 添加约束
• 5.5 施加载荷
• 5.5.1 重力
• 5.5.2 单向力
• 5.5.3 接触力
• 5.6 控制系统的建立
• 5.6.1 PID 控制原理
• 5.6.2 建立控制系统
• 5.7 液压系统的建立
• 第六章 ADAMS 系统仿真分析
• 6.1 建立测量
• 6.2 仿真计算
• 6.3 后处理
• 第七章 基于 PROTEUS 与 KEIL 的 ECU 的研究
• 7.1 电路
• 7.1.1 传感器
• 7.1.2 PWM
• 7.1.3 单片机
• 7.1.4 电路图
• 7.2 程序
• 7.3 PROTEUS 电路仿真分析
• 7.3.1 调试程序
• 7.3.2 仿真分析
• 第八章 总结
• 8.1 工作成果
• 8.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学校期间发表的论著及取得的科研成果