基于模糊控制的线控液压转向系统的研究与实现

本文设计了一种空间布局合理、结构简单的线控液压转向系统。该系统可以替代目前机械转向系统中复杂的机械转向机构,并能利用电信号传输代替全液压转向系统中的油压动能传递,同时可以实现闭环回路控制,能够更好的调节和操控车辆转向的稳定和操控特性,这也是车辆电控化的一个方向。本文把该系统设计分为三大板块：机、液、电。 首先,本文介绍了车辆转向系统中机械结构的基本物理特性,并进行了分析。根据车辆的转向特性,本文分析了该传动机构的传动特性,并就相关转向参数建立了数学模型,基于对这个模型的分析,进一步针对车辆转向中出现的侧滑现象提出其控制逻辑,使得全液压转向系统增加了转向防侧滑的功能。 其次,本文分析对比了目前比较流行的几种液压电子控制方案,提出了一种简单可行的电控液压转向的方案,并绘制了液压系统原理图。使用AMESim软件对设计的液压系统仿真,分析得出的曲线参数,验证了模型的正确性。 第三,本文完成了线控液压转向系统的电子控制部分,包括基于TMS320F2812的控制系统电路的设计和系统软件设计。电路部分实现了传感器(方向盘转角传感器、油缸位移传感器)和执行器(电液比例换向阀PWM)的信号调理,且与TMS320F2812的配电模块和车载电源的接口模块相互匹配。系统软件设计部分,利用TMS320F2812的A/D信号采集模块和PWM发射模块,实现了传感器信号采集与PWM信号发射功能,并在主程序中加入模糊控制算法进行信号数据处理,实现系统闭环控制。 最后,搭建了液压系统的实验平台,并对电控部分完成了软件和硬件的调试试验。初步实现了线控液压转向的液压回路基本功能,得出了相关信号数据和图形,验证了线控液压系统设计的正确性。