Adams与Matlab联合仿真：汽车EPS控制系统优化

"基于Adams和Matlab的汽车EPS控制联合仿真 (2010年)" 本文探讨了在汽车电动助力转向系统（Electric Power Steering, EPS）控制策略的联合仿真技术，利用Adams/Car建立了A级乘用车的多体动力学模型，结合Matlab/Simulink设计了控制算法。该研究旨在优化驾驶体验，提高车辆转向性能。 首先，通过Adams/Car，研究人员建立了一个详细的车辆动力学模型，这是一个模拟车辆动态行为的重要工具。Adams是机械系统动力学的高级仿真软件，能够精确地模拟复杂的多体系统，如汽车的悬挂、转向、制动等系统。在Adams/Car中构建的A级乘用车模型，考虑了车身、轮胎、悬挂等多个部件的相互作用，为后续的EPS仿真提供了基础。 接着，文章深入分析了电动助力转向系统的工作原理。EPS系统通过电机为驾驶员提供转向助力，同时可以根据车辆状态实时调整助力大小，以实现更好的操控性和舒适性。在Matlab/Simulink环境中，设计了综合控制算法，这个算法不仅包括助力控制，还考虑了回正控制，即在转向后帮助车辆恢复直线行驶的能力。 在设计的控制算法中，定义了与车辆模型的数据交换接口，这意味着Adams和Matlab之间的数据能够实时交互，使得Simulink中的控制策略能够直接影响到Adams中的车辆模型动态。这种联合仿真方法允许在虚拟环境中测试和优化控制策略，而无需实际物理测试，节省了时间和成本。 通过联合仿真实验，研究人员在40 km/h的常见车速下进行了方向盘正弦输入试验。结果表明，应用新的控制策略后，方向盘的最大操纵力矩降低了42.3%，显著减轻了驾驶员的操纵负担，提高了驾驶的舒适度和路感。在转向撒手试验中，新策略防止了方向盘过度回正，减少了稳定时间50%，同时消除了残余的横摆角速度，这有助于提升车辆行驶的稳定性和安全性。 总结来说，这篇论文展示了如何通过Adams和Matlab的联合仿真技术优化汽车电动助力转向系统。通过精确的动力学建模和智能控制算法设计，可以显著改善车辆的转向性能，提高驾驶体验，并确保行驶安全。这种方法对于汽车工程领域的研发工作具有重要的实践指导价值，可以应用于未来更多车型的EPS系统设计与优化。