汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的雙向控制方法分析

喻策俊

（江鈴控股有限公司，江西 南昌 330052）

1 汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會經(jīng)濟與科技實力的穩(wěn)步提升，使得電子技術(shù)在汽車行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，而線控技術(shù)作為近些年來首次應(yīng)用到汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的新型技術(shù)，已完全取代了傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)中的機械構(gòu)件。汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又稱之為SBW系統(tǒng)，其在原有基礎(chǔ)上省去了用于連接轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的機械連接裝置，主要依靠主控制器運作，為汽車在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的完善與優(yōu)化起到了積極促進的作用。汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向盤、電機、主控制器與傳感裝置等結(jié)構(gòu)組成。就目前來看，汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)勢在于：①降低了機械連接為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)帶來的不穩(wěn)定因素；②有效提升了汽車駕駛員在行駛途中的安全性；③駕駛員能夠根據(jù)自身駕車經(jīng)驗與路面情況對汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器進行適當?shù)恼{(diào)試。

2 雙向控制方法的相關(guān)闡述

（1）雙向控制方法的基本工作原理。雙向控制方法在設(shè)計初期是用于海洋、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域之中，其主要目的就是替代人類去做一些高難度高風(fēng)險的工作。而雙向控制方法主要的運作原理就是控制者利用通訊等手段將主控制器中以設(shè)定完畢的力度與角度傳輸?shù)娇梢允禽^遠距離機械操作結(jié)構(gòu)中，并時刻監(jiān)控機械操作結(jié)構(gòu)作業(yè)情況，以最大限度地滿足操控者的意愿。

（2）雙向控制方法的主要類型。從當前雙向控制方法的發(fā)展來看，其主要類型為：①能夠反饋出具體力的數(shù)值的位置性雙向控制方法；②位置型雙向控制系統(tǒng)，由操控者向操作設(shè)備直接施加力的作用，進而透過控制器在對在控制者反饋出作用力的信息；③位置型綜合性雙向控制結(jié)構(gòu)，這種方式較之前兩種相比，操作手段更加簡單，但及其容易受到機械在操作結(jié)構(gòu)自身重量的影響。

3 汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的雙向控制平臺建立

（1）SBW系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平臺。SBW系統(tǒng)結(jié)構(gòu)平臺主要是由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向執(zhí)行裝置、控制器等結(jié)構(gòu)搭建而成，同時還需要故障分析系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信號及電源等基礎(chǔ)裝置進行輔助。具體來說，在汽車行駛的過程中，其自身用于連接的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)機械裝置已被線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完全取代，駕駛員所需要的轉(zhuǎn)向信息經(jīng)由傳感器等一系列傳輸會在進行對此時路面的模式行駛后反饋給汽車駕駛員，使其能夠針對路面情況與轉(zhuǎn)向信息做出明確的判斷。

（2）動力學(xué)結(jié)構(gòu)平臺。在汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制方法動力學(xué)結(jié)構(gòu)平臺的搭建主要分為2種：①全階動力模型，主要是將汽車在行駛與轉(zhuǎn)向的過程中，將所有動力有關(guān)的元件都利用機械元件來代替，并以此構(gòu)建出動力模型；②降階動力模型，主要是針對所有元件進行篩選與合并，從而在模型之中減少機械元件的數(shù)量。而從理論角度上來說，應(yīng)用全階動力模式的做法能夠很大程度上的體現(xiàn)出雙向控制系統(tǒng)的具體特征，但其自身也存在著諸如：需要耗費工作人員大部分的工作時間與精力，不能很好的具體反應(yīng)出存在于系統(tǒng)中的問題的等。

4 汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制方式的實驗

在對汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制法進行實驗研究的過程中，主要是讓指定車輛在保持一定時速基礎(chǔ)上，對所有方向的轉(zhuǎn)向盤進行系統(tǒng)的操控，并進行勻加速的行駛。而在對車輛的具體擺動角度進行計算后得出，其穩(wěn)定橫擺動角速度有了明顯的增益，因此可以說，在汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制方法對汽車自身性能的保障以擺動角速度的增加就有積極推動的作用。

5 汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中雙向控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

在經(jīng)過一系列雙向控制系統(tǒng)模型的搭建以及對于汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雙向控制方法實驗研究的過程中，不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段隨著國民對于汽車舒適度與安全性需求的提升，其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也要在原有的基礎(chǔ)上進行不斷完善與優(yōu)化，而這同樣需要相關(guān)工作者提升自身的專業(yè)素質(zhì)與職業(yè)素養(yǎng)，進一步探索出一條能夠?qū)㈦p向控制方法與汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行有機結(jié)合的道路來。

6 結(jié)語

總而言之，隨著現(xiàn)階段社會各界對汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的廣泛認知，較之過去相比的，應(yīng)用雙向控制的方法能夠很大程度上規(guī)避汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的風(fēng)險性，使汽車駕駛員能夠通過系統(tǒng)中各構(gòu)件的作用，更加直觀地感受到行駛路面的真實情況，并準確判斷出轉(zhuǎn)向的時機，為其出行時的人生安全提供了重要的保障。