無人駕駛電動轉向控制測試與開發(fā)實驗平臺與傳統(tǒng)的液壓助力轉向系統(tǒng)相比，電動助力轉向系統(tǒng)具有節(jié)能、環(huán)保和助力能量隨車速變化的優(yōu)點，已成為現(xiàn)代轉向系統(tǒng)的主要研究方向,下面小編為您詳細介紹!

　　簡介

　　對于智能車來說，如果只根據電動助力轉向的角度信號來控制方向盤的角度，而不控制電動助力轉向電機的輸出扭矩，方向盤就會抖動。在方向盤大角度轉向時，如果不控制電動助力轉向電機的阻尼(反向扭矩)，方向盤會調整過快，導致車身偏航率較大，這將惡化車輛的轉向品質，甚至導致高速行駛時轉向不穩(wěn)定，從而危及行車安全。

　　因此，如何使智能車輛在自動駕駛模式下的轉向控制質量盡可能地接近人類駕駛員的轉向控制，是智能車輛轉向控制系統(tǒng)研究領域的一個重要課題。本文從以下幾個方面進行了研究:熟練駕駛員在道路上駕駛過程中轉向控制參數(shù)的采集和特性分析，熟練駕駛員駕駛軌跡的非線性擬合，基于模型預測控制的智能車輛駕駛員模型的構建，基于仿人智能理論的轉向控制策略，基于新型電動助力轉向裝置的智能車輛仿人轉向控制試驗臺的開發(fā)和實驗驗證。

　　主要工作如下:對熟練駕駛員在道路上的轉向試驗數(shù)據進行收集和分析，選擇5名熟練駕駛員在不同車型、車速和轉向條件下進行實車道路轉向試驗，采集轉向特性參數(shù)和車輛動力學參數(shù)。

　　試驗臺的控制策略是電動助力轉向系統(tǒng)研究的核心，直接影響汽車的行駛安全性和操縱穩(wěn)定性，電動助力轉向控制器的研究和開發(fā)是一個漫長而反復的過程。如何提高電動助力轉向系統(tǒng)的穩(wěn)定性，縮短控制器的研發(fā)周期，是整個電動助力轉向系統(tǒng)研究的關鍵，也是電動助力轉向產業(yè)化的前提和必要條件。

　　通過建立電動助力轉向快速控制的原型仿真平臺，可以實時驗證和修改電動助力轉向控制策略，大大縮短了電動助力轉向系統(tǒng)的開發(fā)周期;主要研究內容如下:根據電動助力轉向系統(tǒng)的結構和工作原理，設計了線性助力特性曲線。對于助力電機控制器的設計，提出了一種基于PID和滑模變結構算法的助力控制策略。針對助力系統(tǒng)助力過程中轉向不足的現(xiàn)象，設計了一種基于PID算法的助力控制策略。

　　基于車輛操縱動力學模型對整個電動助力轉向系統(tǒng)進行了分析，利用MATLAB/Simulink軟件建立了電動助力轉向系統(tǒng)各部分的仿真模塊，并對PID和滑模變結構控制策略和回程控制策略進行了仿真分析。仿真結果表明，采用滑模變結構控制的電動助力轉向系統(tǒng)比采用PID控制的電動助力轉向系統(tǒng)更穩(wěn)定，采用PID反饋算法的電動助力轉向系統(tǒng)反饋速度更快，基本消除了殘余角。

　　通過MATLAB和CarSim的聯(lián)合仿真分析，最終的聯(lián)合仿真曲線證明本文設計的電動助力轉向系統(tǒng)能夠為駕駛員提供合適的轉向助力，提高汽車的轉向輕便性。最后，利用dSPACE搭建了電動助力轉向系統(tǒng)快速控制原型仿真試驗臺，并對助力控制算法和返回性能進行了半實物實時仿真測試。

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