电动汽车EPS系统Bang-Bang-PID阻尼控制研究

"电动汽车EPS系统阻尼工况Bang-Bang-PID控制 (2011年) - 论文" 本文详细探讨了电动汽车电动助力转向（EPS）系统在阻尼工况下的控制策略，特别是采用Bang-Bang-PID控制算法来提升系统性能。EPS系统对于电动汽车的稳定性和驾驶安全性至关重要，其阻尼控制能够优化车辆在高速行驶时的横摆角速度收敛，从而增强转向稳定性。 首先，作者建立了EPS系统的动力学模型和汽车的三自由度转向模型，通过这两个模型，可以深入分析电动机转速与输出转矩之间的关系，这对理解制动转矩的产生和调节至关重要。接着，他们设计了一种阻尼系数随车速变化的规律，这种规律旨在根据车辆的不同行驶状态动态调整阻尼特性，以达到最佳的控制效果。 然后，文章重点介绍了Bang-Bang-PID控制算法的设计和仿真分析。Bang-Bang控制，也称为开关控制，是一种在两个极限状态之间切换的控制策略，而PID控制则结合了比例、积分和微分三个元素以实现更精确的控制。将两者结合，Bang-Bang-PID控制能兼顾快速响应和稳定性的需求。通过仿真，作者展示了这种控制策略的优势。 为了验证理论效果，研究者选取了一款微型轿车作为实验对象，搭建了汽车EPS系统的实车试验平台，并在80 km/h的直线行驶状态下进行了阻尼控制试验。实验结果显示，与没有控制策略相比，原车控制的最大把持力矩降低了49.45%，而应用Bang-Bang-PID控制后，最大把持力矩进一步降低至57.14%，比原车控制降低了7.69%。这表明Bang-Bang-PID控制不仅能有效减少把持力矩，还缩短了系统的收敛时间，增强了抗干扰能力，从而显著提高了汽车行驶的稳定性。 该研究提出了一种创新的电动汽车EPS系统阻尼控制方法，通过Bang-Bang-PID控制实现了更高效、更稳定的转向性能，对于提升电动汽车的驾驶安全性和舒适性具有重要的实践意义。这一工作为后续的EPS系统设计和控制策略优化提供了理论依据和技术参考。