摘要
线控转向系统与汽车传统的转向系相比，同时具备转向轻便性、舒适性、安全性、操纵性以及稳定性，具有更高的性能，随着汽车系统智能化，线控化发展进程，势必会取代传统的机械转向系。本文主要针对线控转向系统的路感模拟及系统容错控制问题展开了研究。 首先，对线控转向系统变角传动比特性进行了研究。分析并研究了转向灵敏度不变，仅与车速变化相关的变角传动比特性，并结合单电机线控转向系统的结构和工作原理，通过CarSim/Simulink软件建立了线控转向系统动力学模型和整车模型。 其次，对线控转向系统路感模拟控制策略进行了研究。通过对比分析传感器测量法、动力学模型估算法和参数拟合法等路感模拟控制算法的优点和不足，考虑到“人-车-路”闭环系统各个环节间的相互关系，并结合不同驾驶员的偏好与转向系统对道路信息的反馈，提出了新的转向路感模拟控制算法（权重法）。仿真分析结果表明，该算法兼顾了转向轻便性及驾驶员对道路信息的获取。 然后，针对线控转向系统转向电机故障检测问题，利用Simulink建立了永磁同步电机模型，根据扩展卡尔曼滤波对转向电机参数进行实时辨识，并设置门限值作为判断电机故障的依据。仿真分析结果表明，该方法能够对转向电机进行实时故障检测，增强了线控转向系统安全性。 最后，为了避免线控转向系统因传感器故障及驾驶员误操作导致危险工况发生，提高线控转向系统容错性，利用多传感器信息融合算法对车辆转向信息进行实时估计，并实时监测估计信息与传感器测量信息之间的误差，当误差超出阈值范围，则采用估计值代替传感器测量值，以此防止车辆行驶过程中因传感器故障带来关键参数的缺失。另外根据转向信息，以ω-β策略和β-(β)策略为依据，实现对驾驶员误操作的过滤。仿真结果表明，该算法能够对传感器进行故障检测，对转向系统进行容错以及对驾驶员误操作进行过滤，提高了转向系统的安全性。
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