模糊神经网络在汽车电动助力转向系统中的应用研究.pdf

兰州理工大学
硕士学位论文
模糊神经网络在汽车电动助力转向系统中的应用研究
姓名:王顺
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:杨逢瑜
20100427
摘要能解决低持写嬖诘囊恍┪侍猓虼吮疚慕ɑ谏窬绲哪:刂萍际跤于低持校ü齋抡媸笛檠芯苛讼低扯匦砸约安问浠韵低本文在低彻谕獾难芯肯肿础⑻氐恪⒐ぷ髟怼⒔峁棺槌傻幕∩希和系统稳定性进行了理论分析;然后设计了一种基于神经网络的模糊控制器,并电动助力转向,简称是近年来汽车工程领域中发展起来的高新技术,代表着汽车动力转向技术的发展方向。汽车转向系统经历了传统的机械转向系统、常规液压助力转向系统、电控液压助力转向系统、电动助力转向系统四个发展阶段,并有继续向电子化和智能化发展的趋势。低诚比较于以往的汽车转向系统有安全、环保、节能、装置灵活、调整简单等优越之处,近年来一直是国内汽车转向的研究热点,具有广阔的应用前景。由于电动助力转向系统是一个非线性的多输入多输出系统,存在非线性、时变性和不确定性,并且不容易建立精确的系统数学模型,应用传统的控制理论不性能的影响。通过对汽车低车亩ρА⒃硕Ш透涸靥匦苑治觯直鸾⒘嘶底O蛳统数学模型和低呈P停⒍云渲μ匦浴⒆O蛩娲有浴⒆O蚵犯刑匦将其应用于低持校系统仿真模型;最后通过仿真实验结果表明,模糊神经网络控制器可以有效的克服低车姆窍咝院筒问浠韵低承阅艿影响,从而提高系统的鲁棒性,并能较好地满足助力要求。与传统的刂葡啾龋:窬缈刂凭哂新嘲粜院茫髁啃。允应能力强等优点,是一种有应用前景的智能控制方法。关键词:电动助力转向;模糊神经网络控制;鲁棒性;动态特性兰州理工大学硕士学位论文
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⒄估转向轮相对于汽车纵向轴线偏转一定的角度来实现的。驾驶操纵用来改变或恢复系统的重要零部件,其性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性和可靠性。动力一矛盾,一般采用变传动比的机械转向系统或常规液压动力转向系统。采用变传“轻’’为主。但“灵姆段е辉诜较蚺讨屑湮恢酶浇龆愿咚傩惺挥幸庖澹社会的发展对汽车各方面性能提出了更高的要求,充分利用机械和电子两方面的优势,提供机电一体化的解决方案,日益被业界人士推崇为有效的应对策略。汽车在行驶过程中,经常需要改变行驶的方向,称为转向。轮式汽车行驶是通过汽车行驶方向的专用机构称为汽车转向系统。转向系统作为汽车的一个重要组成部分,也同样顺应这样的发展趋势。目前,汽车上采用的转向系统按照动力能源的不同可分为机械式转向系统和动力式转向系统两大类Ⅲ。传统的机械式转向系统简称且匀说奶辶ξWO蚰茉吹模渲兴械拇际腔凳降模饕由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三部分组成。汽车转向器作为汽车转向式转向系统窃诨凳阶O蛳低车幕∩显錾枇艘惶鬃向加力装置所构成的转向系统缫貉苟ψO蛳低持械淖O蛴凸蕖⒂捅谩⒖刂品А动力缸等嬗眉菔辉钡奶辶头⒍ψ魑WO蚰茉础T谡5那榭鱿拢汽车转向所需的力大部分由发动机通过转向加力装置提供,只有一小部分由驾驶员提供,但是在动力转向系统中的转向加力装置部分或全部失效后,驾驶员仍能通过机械转向系统实现汽车的转向操纵。随着动力式转向系统的产生,液压助力转向系统以其具有转向操纵灵活、轻便,设计汽车时对转向器结构形式的选择灵活性大,并可吸收路面对前轮产生的冲击等优点,自世纪年代以来,在各国汽车上得到普遍采用。美国公司率先在桥车上采用了液压助力转向系统,但传统的液压助力转向系统,简称需消耗一定的能量,增加了汽车的燃油消耗量,液压动力转向系统所引起的燃油消耗量约占整车燃油消耗量的ァT谧O蛳统的设计当中,汽车转向系统一直存在着“轻’’与“灵拿艽。为了缓和这动比的机械转向系统时,在方向盘小转角时以“灵V鳎诜较蚺檀笞=鞘币兰州理工大学硕士学位论文,
.缍ψO蛳低车奶氐看,无法同后者相比,故大多数商用汽车及%的轿车都采用动力式转向系统。性和高速时的转向稳定性。随着电子和微机技术的发展,在而且无法克服液压系统自身所具有的许多缺点,是一种介于液压助力转向和上配备了公司研发的转向轴助力式电动助力转向系统;年,日本疽苍谠硕徒纬礜上采用了自主研发的齿条助力式电动助力转向系统,从此揭开了电动助力转向在汽车上应用的历史阳’。目前动力转向系统继续向与汽车其它系统集成化和智能化的方向发展,如正在研究中的有电子转向助力大小由电控单元凳钡鹘谟肟刂疲梢越虾玫亟饩錾鲜鲆貉怪ψO蛳统所不能解决的矛盾。目前,电动助力转向系统有代替液压助力转向系统的趋势。电动助力转向系统将最新的电力电子技术和高性能的电机控制技术应用于汽车转向系统,能显著改善汽车动态性能和静态性能、提高行驶中驾驶员的舒适性和安