车辆转向系统测试平台开发及其技术研究

摘要

车辆转向系统是关乎汽车行驶安全性的重要组成部分之一，其功用就是保证汽车能够按驾驶员的意志改变或恢复行驶方向。因此，对于转向系统的研究，一直以来都是国内外汽车科研学者及行业从业人员的热点问题。本文依托于成都孔辉汽车科技有限公司的汽车转向系统试验台的研制项目，对车辆转向系统及其试验台架相关技术问题做了较为深入的研究。
　　转向试验台开发方面，本文从试验台功能探究到机械设计及零部件选型再到转向回正力矩研究都做了全程跟进。对于测试转向系统的专业试验台架而言，转向回正力矩的准确与否是评价整个试验台架有效性和合理性的关键，本文着重探究了转向回正力矩模型的构建及验证，提出了根据转向回正力矩产生机理的不同而分别研究其回正力矩模型的思路，本文将回正力矩分为行驶转向回正力矩和原地转向回正力矩，并分别对两种回正力矩模型进行了实车试验验证，最终证明了回正力矩模型的准确性。
　　除此之外，本文结合转向试验台作用原理探究了构建机械式转向系统模型的方案。转向系统模型是学者研究车辆转向系统的重要研究手段，辅助学者构建真实可靠的转向系统模型也是本试验台架的重要功能之一。本文以“建模—辨识—验证”的思路构建可靠的转向系统模型，辨识采用Matlab/Simulink软件中的遗传算法工具箱，最终验证得到了这一思路的可行性。

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1 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 车辆转向系统概述

1.3 国内外研究现状

1.4 本文主要研究内容

2 转向系统试验台技术方案研究

2.1 转向系统试验台方案对比

2.2 转向系统试验台基本组成

2.3 转向系统试验台基本功能与实施方案

2.4 本章小结

3 车辆动力学模型与原地转向模型建立

3.1 车辆行驶转向模型建立

3.2 车辆原地转向模型建立

3.3 本章小结

4 实车试验与回正力矩模型的验证

4.1 转向机器人简介

4.2 遗传算法简介

4.3 行驶状态下车辆回正力矩模型验证

4.4 原地转向状态下车辆回正力矩模型验证

4.5 本章小结

5 机械转向系统模型建立与验证

5.1 机械转向系统模型建立

5.2 机械转向系统参数辨识

5.3 机械转向系统模型验证

5.4 本章小结

结论

参考文献

附录A 扭矩闭环控制方案

附录B 整车动力学模型

附录C 机械式转向系统动力学模型

攻读硕士学位期间发表论文及科研成果

致谢