王向阳[1]2003年在《汽车动力转向器试验台测控系统的研究与开发》文中研究说明动力转向器是汽车系统中的一个重要部件。动力转向器的综合性能试验是检验其性能和评价其质量的重要手段。随着技术的进步和汽车行业标准的提升，需要开发新型的汽车动力转向器性能试验台以满足生产的需要。 作者依据中华人民共和国汽车行业标准QC／T 529-2000(汽车动力转向器总成台架试验方法)和QC／T 530-2000(汽车动力转向器总成技术条件)，在掌握动力转向器原理和性能的前提下，基于工业控制计算机和普通工控模块，参与设计并开发了动力转向器试验台测控系统。 本文主要介绍作者在该项研究中完成的以下主要工作： 1．阐述了液压式动力转向器的工作原理，并对动力转向器试验台的总体结构作了较详细的介绍。 2．完成了测控系统的硬件设计，在对各种工控模块进行分析、比较的基础上，完成了各硬件模块的选型。 3．基于Windows 98操作系统，采用C++ Builder开发工具和SQL Server2000数据库管理系统，设计了测控系统的软件。 4．论述了电动式动力转向器的工作原理，并提出了一个较完整的电动式动力转向器的测试方案。 论文的最后总结了全文的工作，并对转向器试验台测控系统和电动式动力转向器的发展进行了展望。
余敏[2]2005年在《汽车动力转向器试验台测试系统设计》文中指出汽车转向器作为汽车的重要零部件，其综合性能检测直接关系到人民的生命财产安全。汽车工业发达国家都非常重视汽车安全性的研究。同时就我国的国情而言，汽车工业已成为我国的支柱产业，而其中汽车转向器是汽车维持驾驶员给定方向稳定行驶能力(即操纵稳定性)的基本保障，所以汽车转向器综合性能试验成了汽车性能测试的一个重要项目。 在试验台的研究方面，国内普遍开始采用计算机测试技术，从而缩小了与国外先进水平的差距。本文开发的试验台在结构和测试方面并重。在结构设计上充分考虑现场操作的实际情况，从人机工程学角度出发引导试验台的结构设计，较系统的阐述了目前常用的几种不同形式的汽车转向器，并特别对液压式动力转向器的工作原理进行了解释。在充分了解试验台工作要求的基础上，提出了试验台测控系统的整体结构。结合当前工业测控产品发展的实际情况，完成了试验台测控系统的硬件设计工作，其中包括各硬件模块的选择以及硬件产品的选型。在普通工业控制计算机及Windows操作系统平台上，规划了测控系统软件的整体框架，并对测控软件的硬件处理、人员管理、产品管理等模块进行了较详细的说明。本文还提出了一种采用SQL Server数据库存储检测结果的方法，以方便数据的存盘和查询工作。在硬件设计方面，提出了运用32位工控机于系统中，成功解决了微机系统资源和工业实时应用程序的兼容问题。软件设计方面，在C++ Builder6.0软件开发平台上开发了相应的控制软件，实行试验过程的全自动化，大大减轻了工人的劳动强度。另外，运行过程中当有故障发生时，系统自动检测压力信号而停机，等到一切正常后重新开始，从根本上避免了事故的发生。 汽车动力转向器试验台测控系统涉及机械设计、信号处理、电子电路、软件设计等多个方面的改进，它的发展对汽车零部件产品质量的提高以及中国汽车工业的进步都会产生一定的影响。
黄金国[3]2004年在《汽车液压动力转向器性能试验台测控系统的研究与开发》文中研究说明汽车转向器性能的好坏直接影响到整车的操纵性、稳定性和安全性，是直接关系到车辆性能的关键部件，因而在出厂前必须对其进行性能试验，检验其各性能参数是否满足要求。作者结合参与开发的液压动力转向器性能试验台项目，对其测控系统进行了较详细的研究。本文的工作主要有： 1．对转向器试验台结构进行了介绍，并结合中华人民共和国汽车行业标准QC／T530-2000，对试验台的工作原理进行了详细阐述。 2．在对测控系统的需求分析基础上，提出了测控系统的方案，进行总体结构规划。并对各个模块进行了分析，各硬件模块的选择以及硬件产品的选型，完成了试验台测控系统的硬件设计。 3．从软件工程的角度出发，详细讨论了系统软件设计与开发过程中的需求分析、测控系统软件的总体结构、数据库的设计与连接等主要内容。并对各个模块进行了详细的设计，给出了利用开发工具C++ Builder和数据库Access2000实现该系统的方法。 4．研究了工业现场电磁干扰的类型、机理、分布及原因，在此基础上，根据系统构成，完成了提高系统抵抗电磁干扰的硬件技术措施和软件技术措施的设计工作。在分析台架结构的基础上，提出了系统安全保护的措施，以提高系统的可靠性。 本文最后对全文的工作进行了总结，并对今后的有关研究工作进行了展望。
梁爽[4]2010年在《汽车电动助力转向系统控制策略研究及试验台方案设计》文中研究表明汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、主动安全性以及舒适性的关键部件。随着汽车电子化、智能化的发展,以及人们对汽车安全性、舒适性要求的日益提高,汽车电动助力转向系统(EPS, Electric Power Steering System)成为汽车动力转向技术研究的焦点。它不仅节能、安全、舒适性好、维修方便,还有利于环保,具有传统液压助力转向系统无法比拟的优势,是未来汽车转向技术发展的必然趋势。本文以EPS为研究对象,建立了汽车二自由度动力学模型以及转向系统动力学模型。在此基础上,详细分析了EPS系统的助力特性,提出了从电机电流跟随性、横摆角速度的瞬态响应和转向路感叁个方面对电动转向系统性能进行客观评价,并分别设计了PID和自适应模糊PID两种控制策略来对电机进行控制。Matlab仿真结果表明,自适应模糊PID控制器有效的抑制了系统的不确定因素和外部干扰,使电机电流的跟随性能达到最优,满足了EPS对转向轻便性和转向路感的要求。本文对电动助力转向试验台进行了初步方案设计。其主要功能是完成EPS转向阻力的模拟加载,通过对试验数据的采集和处理,实现对EPS性能的分析和评价。本文设计了基于MC9SDG128微处理器的试验台数据采集系统,实现转向盘转矩、电机电流、电压等信号的采集。并开发了基于LabVIEW的汽车EPS试验台实时数据采集系统显示界面,界面友好、简单直观。
徐二勇[5]2018年在《电动助力转向系统试验台开发及助力特性试验研究》文中认为电动助力转向(Electric Power Steering System,简称EPS)系统是汽车动力转向系统发展的高新技术之一。EPS系统既能保证驾驶员在汽车低车速转向时操纵轻便,又能保证在汽车高车速行驶时操纵稳定。EPS系统还具有节能环保、结构紧凑、安装维修方便、路感良好等优点。随着汽车智能化技术和新能源技术发展,EPS系统在汽车领域的应用越来越广泛。本论文研究目标是:针对国外某品牌EPS系统搭建EPS系统试验台,并完成EPS系统基本测试试验研究和助力特性测试研究,获得该EPS系统的不同车速下助力特性关系,为EPS系统开发特别是助力控制策略的研究提供具有一定参考价值的基础数据。本论文的主要研究内容有以下几个方面:(1)通过查找参考文献等途径,对主要几种类型的EPS系统结构特点进行分析,并结合国内EPS系统技术发展现状,选择了比较适合国内EPS系统研发的双小齿轮式EPS系统作为本论文测试研究对象。(2)经过对EPS系统试验台研究现状进行分析,确定了试验台转向盘及轮胎侧向力的加载方式。并用SolidWorks软件完成了试验台叁维模型的建立,安装调试好了试验台硬件部分。(3)通过查阅EPS系统试验台开发技术的参考文献,结合实验室技术条件,选用数据采集卡及运动控制卡完成数据采集及驱动控制系统的设计,并完成试验台测控系统的建立、安装和调试。(4)以国外某品牌汽车上的双小齿轮式EPS系统为试验台测试对象,结合该EPS系统的参考资料完成了EPS试验控制系统的搭建。(5)完成了EPS系统的基本试验研究,获得该EPS系统的基本参数。通过分析比较5053诊断器读取的EPS系统内部数据和试验台测试获得的数据,验证了EPS系统试验台的可靠性。(6)对该品牌EPS系统进行了助力特性相关测试研究,获得了:不同车速下的转向盘转矩变化曲线、助力特性曲线簇、驾驶员操纵力矩-电机助力矩两种力矩在齿条上作用力的关系曲线及方程。通过试验台的开发与应用对该EPS系统进行基础研究,积累了EPS系统自主研发所需的基础知识。
任志鹏[6]2017年在《转向系统5轴性能试验台测试方法研究》文中进行了进一步梳理本文以3轴转向试验台的测试方法为基础,对转向系统5轴性能试验台的结构特点进行分析,研究转向系统5轴性能试验台的试验条件和测试方法,为转向系统的设计研发与整车匹配提供支持。本文主要的研究内容有:(1)对转向系统5轴性能试验台的整体机构进行设计研究,明确其加载方式,第1、2、3轴采用伺服电机加载,第4、5轴采用液压伺服缸加载。(2)通过平面解析法对试验台关键构件Bell机构进行了动力学研究,理论推导并验证了力经Bell机构只改变力的方向而不改变其大小的传递特性;建立转向系统5轴性能试验台叁维模型,通过ADAMS软件进行动力学分析,也验证了其力的传递特性,并得到结论:只要机构相位角满足设计要求,该机构的传递特性成立。(3)在转向系统5轴性能试验台上对国外某典型EPS转向系统(该产品技术成熟且先进)进行转向器测试试验,如空载力矩试验、功能性试验、力特性试验等,测试结果均符合QC/T529-2000要求,表明该试验台能够满足基本测试要求。(4)在研制的转向系统5轴性能试验台上进行轮胎跳动工况下的测试试验,如传动间隙试验、传动比试验、转向轮偏转角试验、空载力矩试验、功能性试验等,得到轮胎跳动对这些试验的影响不显着;通过对现有转向器试验台的试验方法、试验条件进行了分析与对比,对转向系产品出厂前的性能试验提出采用限定框图进行检测的手段,能够准确、快速保证产品的出厂质量。(5)在研制的转向系统5轴性能试验台上进行轮胎跳动工况下的测试试验,得到轮胎跳动对助力电流影响较明显。对于助力电流,轮胎从-50mm处向上跳动至50mm处的过程中,当横拉杆与齿条在垂直平面内的夹角越大,助力电流越大;在研制的转向系统5轴性能试验台上进行不同车速工况下的空载力矩试验,得到方向盘的转向力矩随车速的增加而增大。(6)根据转向轮偏转角试验、传动间隙试验、传动比试验、空载力矩试验、功能性试验测得的数据初步拟定评价标准,为后期评价转向系统的性能提供依据。(7)建立转向系统5轴性能试验台叁维模型,在ADAMS中进行动力学仿真研究,得到轮胎从-50mm处向上跳动至50mm处时,转向轮偏转角先增大后减小,偏转范围约为4°,呈开口向下的抛物线;当横拉杆与齿条在垂直平面内的夹角越大,齿条移动力在左右极限附近位置变化显着。
王常友[7]2008年在《汽车电动助力转向系统试验台设计研究》文中研究表明汽车电动助力转向系统是汽车助力转向方式之一,近年来在汽车特别是乘用车上得到越来越广泛的应用,其工作性能优劣直接影响到汽车的操纵稳定性和安全性。而汽车电动助力转向系统试验台是目前汽车电动助力转向系统性能测试最广泛的一种专用设备。准确、高精、高效、稳定的的汽车电动助力转向试验台是电动助力转向系统的生产和检验重要装备。本文在分析汽车电动助力转向系统工作原理的基础上,依据中华人民共和国汽车行业标准(汽车电动助力转向装置技术条件与台架试验方法),研究了电动助力转向系统性能测试技术和方法,研制了以微机控制为核心的汽车电动助力转向系统试验台。根据试验台需要,选择了试验台用转矩传感器、电流传感器、继电器、数据采集卡、编码器计数卡等电子器件和板卡;在windows操作系统下基于VisualC++6.0平台下开发了测试软件。软件采用模块化的设计方法,设计了实验建立模块、参数设置模块和性能测试模块。参数设置模块根据不同类型的转向器进行参数设置。性能测试模块主要对转向器进行性能试验,具有数据采集、处理、显示、存储和特性曲线显示功能。由于工业现场的恶劣环境,除有用信号外,还往往带有现场和过程通道中的电场、磁场等各种干扰信号。本文结合汽车电动助力转系统的测试要求,分析了试验台的主要干扰来源,并分别提出了系统的硬件和软件采取的抗干扰措施。最后,本文结合汽车电动助力转向装置技术条件与台架试验方法和本系统的功能,分析了试验台数据采集系统的应用和试验方法。
高军[8]2005年在《汽车动力转向器性能测试技术与系统开发》文中研究表明汽车动力转向器是汽车转向系统的重要安全部件,广泛应用于轿车和大、中型车辆。其工作性能优劣影响汽车转向系统的操作性和安全性。而汽车动力转向器试验台是目前汽车转向器性能测试最广泛的一种专用设备。试验台准确、高精、高效、稳定的测试性能是汽车转向器测试系统必要保证。可见,高性能的汽车转向器试验台是动力转向器的生产和检验重要装备。 在分析汽车动力转向器工作机理的基础上,依据中华人民共和国汽车行业标准QC/T529-2000(汽车动力转向器总成台架试验方法)和QC/T530-2000(汽车动力转向器总成技术条件),研究了性能测试技术和方法,自主研制了以微机控制为核心的汽车动力转向器试验台。试验台以柔性设计为基本原则,对传感器和机械装置不同组合,可自动完成多种型号转向器的性能试验和可靠性试验。 汽车动力转向器试验台采用液压传动技术,用液压马达、液压缸执行装置分别驱动转向器的输入端和输出端转动,为此设计了方向盘驱动回路和液压缸驱动回路;为模拟转向器的工作环境,设计了液压助力回路。试验中根据转向器压力、扭矩、角度、力等信号的检测,反馈控制液压马达和液压缸的运动,满足转向器在测试试验中的运动要求。 在Windows操作系统下基于Visual Basic 6.0平台下开发了测试软件。软件采用模块化的设计方法,设计了参数设置模块、测量模块和控制模块。参数设置模块根据不同类型的转向器进行参数设置。测量模块主要对转向器进行性能试验和可靠性试验,具有数据采集、处理、显示、存储和打印等功能。控制模块对转向器输入端正反转,液压缸的向前、向后加载,内泄油杯放油等数字量控制。软件的主要特点功能强,界面友好,操作方便。 由于工业现场的恶劣环境,除有用信号外,还往往带有现场和过程通道中的电场、磁场等各种干扰信号。结合汽车动力转向器的测试要求,分别提出了软件和硬件抗干扰措施。 汽车动力转向器试验台经生产现场试验,实现了整个试验的自动控制及信号的自动检测,证明其运行可靠,操作方便,提高了转向器的测试工作效率和测试精度。
王昭建[9]2008年在《轿车EPS控制中助力补偿策略的台架试验研究》文中提出电动转向器是一种通过电机为驾驶员操纵转向系统提供助力的装置。这种转向器有别于HPS和EHPS,是一种直接依靠电机提供转向助力的动力转向系统。通过控制器的控制可以在驾驶员操纵汽车转向过程中向电机提供最理想的电流,从而控制电机提供最佳助力进行工作。由控制器根据不同车速、方向盘转动的快慢,准确的提供各种行驶路况下的最佳转向助力或阻尼,实现“精确助力转向”。它能够很好地解决低速转向轻便型、高速行驶过程中产生的方向盘发飘和行驶过程中方向盘撒手回正时产生的前轮摆头现象,是今后汽车助力转向系统的发展方向,具有广阔的应用前景。本文内容的主要分为4部分:EPS控制策略研究、电机控制的研究、EPS控制器与试验台测控系统开发、EPS控制中补偿算法的台架试验。电动助力转向系统的主要功能是提供随车速变化的转向助力来降低转向力确保转向响应速度保持一定的转向路感抑制传感器噪声和来自路面的低频干扰。助力控制协助驾驶员转向,减轻转向力;阻尼控制在汽车高速行驶时适当增加转向阻力,实现高速驾驶时的“稳重手感”以及一定的路感;回正控制协助汽车方向盘在转向后自动回正或在驾驶员操作下轻便的回正,同时能够防止回正超调和回正不足。惯量补偿的主要目的是提高系统的动态响应能力,防止惯性冲击;摩擦补偿控制是用来减轻转向系统摩擦对系统的影响。电动助力转向系统的实质就是根据检测到的信息使助力电机的转矩按一定的比例跟随人力输出的转矩。所以对EPS的控制最终是通过对电机的转矩控制来实现的。对于采用直流有刷电机的系统,主要可以分为电压控制法、电流控制法和直接转矩控制法。本文采用基于PID控制的电流控制法。为了验证EPS助力电机特性和EPS的补偿算法的有效性,本文开发了EPS控制器,建立了EPS试验台的测控系统。EPS控制器采用了FreeScale的D64为主控芯片。测控系统是用VC++6.0编写。在试验台、控制器和测控系统搭建后,对系统的参数进行了测量和识别,主要包括系统的转动惯量、干摩擦、地面阻力矩以及电机的特性参数。在上述工作的基础上,本文首先在台架上实现了EPS基本助力策略。通过助力特性试验发现助力过程中的一系列问题。比如,方向盘振动、卡滞,动态响应能力低、稳态震荡等现象。针对这些问题,经过理论分析,找出这些问题的根源,提出在基本助力策略中植入各种补偿算法去改善这些问题。最后通过台架试验验证了本文提出的各种补偿算法的有效性。最后,提出下一步研究的重点和方向。
蔡庄奇[10]2008年在《流量控制式汽车液压助力转向系统的设计与开发》文中研究表明汽车助力转向系统是汽车的关键部件,汽车的安全性和舒适性均由其直接体现,其性能的优良直接影响人们对汽车好坏的评价,人们对汽车的操控性、舒适性和安全性的要求越来越高。论文首先介绍了汽车助力转向系统国内外的研究现状与发展趋势,并详细分析了传统的液压助力转向系统的工作原理,静态特性,建立了动态的数学模型。在此基础上应用了流量控制式液压助力转向系统的方案,即在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电液比例阀、车速传感器和电子控制单元等,电子控制单元根据检测到的车速信号,控制电液比例阀,使转向动力放大倍率实现连续可调,从而满足高、低速时的转向助力要求。为了实现此方案,本文建立了流量控制式液压助力转向系统的数学模型,设计了以51单片机为核心的电子控制单元,采集车速信号,计算输出电压信号,由此控制电液比例阀,实现控制要求。论文的最后部分设计了试验平台,检验电子控制单元的控制效果,并优化PID参数。试验结果表明,电子单元可以正常工作,能够满足本液压系统控制性能的需要。
参考文献：
[1]. 汽车动力转向器试验台测控系统的研究与开发[D]. 王向阳. 武汉理工大学. 2003
[2]. 汽车动力转向器试验台测试系统设计[D]. 余敏. 武汉理工大学. 2005
[3]. 汽车液压动力转向器性能试验台测控系统的研究与开发[D]. 黄金国. 武汉理工大学. 2004
[4]. 汽车电动助力转向系统控制策略研究及试验台方案设计[D]. 梁爽. 长安大学. 2010
[5]. 电动助力转向系统试验台开发及助力特性试验研究[D]. 徐二勇. 重庆理工大学. 2018
[6]. 转向系统5轴性能试验台测试方法研究[D]. 任志鹏. 重庆理工大学. 2017
[7]. 汽车电动助力转向系统试验台设计研究[D]. 王常友. 武汉理工大学. 2008
[8]. 汽车动力转向器性能测试技术与系统开发[D]. 高军. 大连理工大学. 2005
[9]. 轿车EPS控制中助力补偿策略的台架试验研究[D]. 王昭建. 吉林大学. 2008
[10]. 流量控制式汽车液压助力转向系统的设计与开发[D]. 蔡庄奇. 广东工业大学. 2008
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