优化主动前轮转向系统：S函数变传动比曲线的性能提升

本文主要探讨了主动前轮转向系统中变传动比曲线的设计与优化问题。在传统的主动前轮转向系统中，理想的变传动比曲线由于非光滑特性，可能导致电机转矩波动，这不仅影响系统的稳定性和效率，还可能对电机造成额外的磨损。针对这一问题，研究者基于车辆动力学模型，深入分析了五种不同的拟合变传动比曲线方法，如线性、二次函数、三次样条函数、指数函数和改进型S函数。 其中，改进型S函数被证明具有优越性。它的特性在于能够提供更平滑的过渡，减少了电机角加速度的突变，进而降低了电机转矩的突变。这种特性对于保持车辆行驶的平稳性和舒适性至关重要，因为电机转矩的突然变化可能会引起驾驶者的不适感以及对车辆操控性能的影响。 通过数学建模和MATLAB/Simulink软件的仿真模拟，研究人员详细比较了各种拟合曲线的效果，结果显示，改进型S函数变传动比曲线与理想曲线非常接近，表现出最佳的综合性能。仿真结果强有力地验证了改进型S函数在实际应用中的优异性能，能够在保证转向精确度的同时，显著减少系统振动和噪声，提高了系统的整体效能。 总结来说，这篇文章的核心贡献在于提出了一种新型的变传动比曲线设计方法，通过优化算法选择出的改进型S函数，有效解决了传统主动前轮转向系统中存在的问题，为提升主动转向系统的动态性能和驾驶体验提供了理论支持和技术指导。这项研究对于提高汽车电子控制系统的性能，特别是在舒适性和响应性方面，具有重要的实际意义。