《線控轉向系統操縱桿及其雙向控制方法研究》是依託吉林大學，由鄭宏宇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：線控轉向系統操縱桿及其雙向控制方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄭宏宇
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對目前汽車線控轉向系統控制方法都是將轉角和路感獨立閉環控制，常導致轉向回響滯後、控制精度低和路感不透明等問題，本項目擬在研究並分析線控轉向系統結構和動力學特點基礎上，採用操縱桿部件取代方向盤，控制汽車轉向運動。通過二連線埠網路方法分析線控轉向系統轉向控制和路感模擬的穩定性條件，基於雙向控制理論提出一種新型轉角與力信息綜合反饋的線控轉向系統控制方法，有效地融合轉向控制和路感模擬的內在聯繫，提高系統轉向回響速度和精度，使路感更為透明。基於駕駛意圖辨識和信息融合技術研究操縱桿控制的線控轉向系統轉向角傳動比和力傳動比，保證汽車駕駛舒適性和易操縱性。通過自主開發的駕駛操縱桿、線控轉向系統、硬體在環實驗台和實驗樣車，構建線控轉向系統研究和試驗平台，對研究的控制理論和方法進行驗證。本項目研究成果將解決目前線控轉向系統中存在的主要問題，為基於操縱桿控制的汽車線控轉向系統實際套用提供理論基礎和技術支持。
結題摘要
採用操縱桿代替傳統線控轉向（Steering-by-wire，SBW）系統中的方向盤，研究這種新型線控轉向系統的轉向變傳動比設計和控制方法。針對目前汽車線控轉向系統的轉向變傳動比控制方法都是將轉角和路感獨立閉環控制，常導致轉向回響滯後、控制精度低和路感不透明等問題，本項目在研究並分析線控轉向系統結構和動力學特點基礎上，採用操縱桿部件取代方向盤，控制汽車轉向運動。通過二連線埠網路方法分析線控轉向系統轉向控制和路感模擬的穩定性條件，在詳細分析線控轉向系統對於操縱桿和轉向車輪間轉角與轉矩的耦合控制要求的基礎上，基於雙向控制理論創新性地提出了轉矩驅動/位置反饋式的雙向控制結構，有效地融合轉向控制和路感模擬的內在聯繫，提高系統轉向回響速度和精度，使路感更為透明。針對採用操縱桿控制汽車轉向運動的結構和性能特點，通過分析基於定橫擺角速度增益所設計的轉向變傳動比套用在操縱桿線控轉向系統中存在的不足，提出保證汽車轉向增益呈線性變化的轉向變傳動比及變增益設計方法。試驗結果表明所設計的變轉向增益的線控轉向汽車具有中、低速轉向靈活，高速轉向靈敏度低，轉向平穩的優點。基於線控轉向系統力傳動比對駕駛員操縱特性的影響分析，為了改善路感清晰度，加強中心區路感強度和回正性能，通過參考電動助力轉向系統提出了助力和補償聯合控制方法，設計了路感電動機和轉向執行電動機閉環控制方法，保證全車速和操縱桿轉角範圍內的路感特性設計，使得駕駛員獲得更清晰的路感反饋效果，更高的轉向力靈敏度和更小的車輛與轉向系統滯後特性。通過自主開發的駕駛操縱桿、線控轉向系統、硬體在環實驗台和實驗樣車，構建線控轉向系統研究和試驗平台，對研究的控制理論和方法進行驗證。本項目研究成果將解決目前線控轉向系統中存在的主要問題，為基於操縱桿控制的汽車線控轉向系統實際套用提供理論基礎和技術支持。
