基于Matlab_Simulink汽车驾驶员电动座椅控制系统的仿真设计

基于matlab simulink 汽车驾驶员电动座椅控制系统

第22卷第3期湖北汽车工业学院学报

Vol.22No.3Sep.２００8

２００8年9月

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｂｅｉＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ

基于Matlab/Simulink汽车驾驶员电动座椅控制系统的仿真设计

张兰江

（聊城大学汽车与交通工程学院，山东聊城252059）

摘要：以汽车驾驶员电动座椅的水平调节为例，利用Matlab/Simuulink对具有自动调节功能的直流伺服位置控

制系统的动态特性进行计算和仿真，从而确定该系统控制器的最佳控制参数的匹配。关键词：电动座椅；直流伺服控制系统；Simulink仿真；控制器中图分类号：TP272

文献标识码：A

文章编号：1008－5483（2008）03-0009-05

SimulationDesignofAdjusterControlSystemforAutoElectricSeatBasedonMatlab/Simulink

ZhangLanjiang

(SchoolofAutomobile&TransportationEngineering,LiaochengUniversity,Liaocheng252059,China)

Ａｂｓｔｒａｃｔ：TakinganexampleforthehorizontaladjusteroftheAutoelectricseat，aDCservo-controlsystemwiththeself-adjustingfunctionwasdesigned.Thesystem’sdynamiccharacteristicsweresimulatedandcalculatedwithMatlab/Simulink，therebytheoptimalmatchingoftheparametersforthecontrollerwasascertained.

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：electricseat；DCservo-controlsystem;Simulinksimulation；controller

汽车的电动座椅由座垫、靠背、靠枕、骨架、悬挂和调节机构等组成。其中调节机构由控制器、可逆性直流电动机和传动部件组成，是电动座椅中最复杂和最关键的部分。目前在汽车设计和生产领域，具有自动调节功能的电动座椅备受关注，也是各汽车生产商争相研发的对象。电动座椅控制器的设计开发最为关键，而目前我国在该领域还没有自主开发的核心技术。本文以电动座椅的水平调节系统为例，利用自动控制理论对其调节机构采用三环控制的控制算法，结合Matlab/Simulink对该系统进行动态特性的仿真设计，从而为获取该控制器的最佳参数匹配提供参考依据。

驾驶员始终处在最佳的驾驶位置上，不仅可以获得最好视野，得到易于操纵方向盘、踏板、变速杆等操纵件的便利，还可以获得最舒适和最习惯的乘坐角度。但是普通的电动座椅难以实现如此高精度的调节要求。本文在设计自动调节的电动座椅控制器时，采用同时定位踏板和方向盘，根据已经选定的室内底板高度和加速踏板（起点）位置确定驾驶员座椅调节量的调节方案［1］，以确定驾驶员的最佳坐姿。根据自动控制理论和电动座椅的实际调节工况要求，本文在设计控制器时，还必须满足该控制系统的调节要求，即系统稳态且超调量不超过

2%，调节时间不超过1s。1.2工程简化

根据上述的调节方案和调节要求，本文在建立电动座椅直流伺服控制系统的数学模型时采用了工程上常用的简化原则，其控制系统的结构框图如

1

数学建模

1.1电动座椅的调节方案和调节要求

收稿日期：2008－03－12

作者简介：张兰江（1980－），男，山东潍坊人，硕士生，主要从事汽车电子控制技术方面的研究。