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基于模糊控制的电动助力转向系统的研究与开发的

中期报告

一、课题名称及背景

课题名称：基于模糊控制的电动助力转向系统的研究与开

课题背景：电动助力转向系统是现代汽车中的重要组成部分之一，

它通过电机的控制实现了对车轮转向的辅助，使得驾驶员可以更加轻松

地操控车辆，提高了驾驶安全性和舒适性。然而，传统的PID控制方法

难以处理转向系统中存在的不确定性和模糊性，因此需要采用其他更为

适合的控制方法。模糊控制方法是一种可以有效应对不确定性和模糊性

的控制方法，因此在电动助力转向系统中的应用具有广泛的研究价值和

实际应用价值。

二、研究内容

本课题旨在研究并开发一种基于模糊控制的电动助力转向系统。具

体研究内容包括：

1.电动助力转向系统的结构和原理研究：对电动助力转向系统的结

构和原理进行深入研究，包括电机、伺服阀、传感器等各个部分的作用

和相互关系。

2.转向系统的建模与仿真：基于MATLAB/Simulink软件建立电动助

力转向系统的数学模型，并进行仿真分析，验证模型的有效性和可行性。

3.模糊控制理论研究：对模糊控制理论进行深入研究，包括模糊集

合、模糊关系、模糊规则等，了解模糊控制方法的基本原理和应用场景。

4.基于模糊控制的电动助力转向系统的控制算法开发：根据转向系

统的模型和模糊控制的理论原理，开发适用于电动助力转向系统的模糊

控制算法，并进行仿真验证。

5.硬件实现和系统测试：在实验室环境中搭建电动助力转向系统的

硬件平台，并进行系统测试和性能评估，验证基于模糊控制的转向系统

的有效性和性能。

三、进度计划

本课题的进度计划如下：

1.2022年6月-2022年9月：对电动助力转向系统的结构和原理进

行深入研究，并完成系统的建模和仿真分析。

2.2022年10月-2023年3月：对模糊控制理论进行深入研究，开

发适用于电动助力转向系统的模糊控制算法，并进行仿真验证。

3.2023年4月-2023年8月：在实验室环境中搭建电动助力转向系

统的硬件平台，并进行系统测试和性能评估。

四、预期成果

本课题的预期成果包括以下方面：

1.完成对电动助力转向系统的结构和原理研究，并建立系统的数学

模型。

2.完成对模糊控制理论的研究，并开发适用于电动助力转向系统的

模糊控制算法。

3.在实验室环境中搭建电动助力转向系统的硬件平台，并进行系统

测试和性能评估。

4.发表相关学术论文，取得一定的研究成果和学术影响力。

五、存在的问题和解决方案

1.问题：电动助力转向系统中存在诸多不确定因素，如外部环境、

车辆质量等，对系统的控制产生影响。

解决方案：采用模糊控制方法，通过定义模糊集和模糊规则，使得

系统对不确定性具有一定的容错性和适应性。

2.问题：电动助力转向系统的硬件开发过程中，存在硬件组件匹配

不当的问题，影响系统的性能和可靠性。

解决方案：在硬件平台组装过程中，仔细检查各个组件之间的匹配

情况，并对不匹配的组件进行更换或重新调试，确保系统的性能和可靠

性。

3.问题：模糊控制算法的参数调优困难，会影响控制系统的控制效

果。

解决方案：采用自适应模糊控制算法，通过对模糊规则和参数的自

适应调整，实现对控制效果的优化和提升。