1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 选题目的意义及国内外研究现状

1.1目的意义

汽车线控转向（steer by wire，sbw）系统取消了方向盘和转向轮之间的机械连接，其角传递和力传递都是通过控制器控制电机实现的，相互之间可以独立进行互不影响，给汽车转向特性带来很大的设计空间，是汽车转向系统的重大革新。

sbw系统中驾驶员的转向操作仅仅是向车辆输入方向盘的转角指令，在一定的操纵稳定条件下，由控制器根据方向盘的转角、当前车辆状态等信息，依据有关控制算法确定合理的前轮转角，实现转向；与此同时，驾驶员需要知道路面的信息，由于方向盘和转向轮之间没有机械连接，路感需要模拟产生。因此，sbw系统需要选择恰当的控制策略，才能保证转向轮对驾驶员操作指令的准确跟踪以及路面对轮胎作用的真实反馈。

双向伺服控制最早提出于机器人操作领域，是将从动机构与外部环境相互作用的力反馈到主动机构，并给操作者力的感觉，而且除了主动机构能操纵从动机构跟随运动外，从动机构反过来也能使主动机构跟随运动，使主、从机构间的运动和力觉信息进行有效的交换。

2. 研究的基本内容与方案

2. 研究目标内容及方案和关键技术

2.1研究目标

本课题旨在已有的sbw系统角传动比及力传动比控制算法基础上，通过对比分析几种双向控制结构，选择最适合的结构使sbw系统在所采取的控制策略下具有良好的透明性和稳定性。

2.2 研究内容

1. 在分析sbw系统结构和工作原理基础上，利用课题组已有资源，建立sbw系统模型（包括方向盘总成动力学模型、转向执行机构动力学模型等）以及整车动力学模型，为双向控制结构及控制算法的研究提供基础。

2. sbw系统双向伺服控制方法研究。sbw系统采用双向伺服控制策略，常用的控制结构有位置对称型、力直接反馈-位置型、力反馈-位置型等。通过对上述双向伺服控制结构进行分析，操作性能（透明度）比较好的是力直接反馈-位置型控制结构与力反馈-位置型控制结构等，具有良好的力传递结构优势，但这些方法存在的不足是，当转向车轮突然接触到刚性大的物体时，对方向盘的反馈力冲击过大，使得驾驶员的操纵意图受到干扰，由此产生方向盘振动和随动性差等问题。通过仿真方式，分析应用不同双向伺服控制结构的线控转向系统性能及可操作性，提出了转矩驱动-转角反馈型结构，不需要对转向阻力矩进行测量和估计，是更符合转向盘模块和转向执行模块间位置及力矩关系的双向控制方法。

3. 研究计划与安排

3. 进度安排

对于毕业论文工作，所需完成的主要任务和时间安排见表1：

表1 主要任务和时间安排

4. 参考文献（12篇以上）

4. 参考文献

[1] d.odenthal, t.bünte, h.-d.heitzer, and c.eicker. how to make steer-by-wire feel like power steering[c]. in proc. of the 15th ifac world congress. ifac, july 2002.

[2] t.bünte, d.odenthal, b.a.güven, and l.güven. robust vehicle steering control design based on the disturbance observer[j]. annual reviews in control, 26(1):139-149, 2002.

[3] b.a.güven and l.güven. robust steer-by-wire control based on the model regulator[c]. in proc. of the 2002 ieee int. conf. on control applications, pages 435-440. ieee, september 2002.