電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制研究.pdf

1、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）具有節(jié)能、環(huán)保、調(diào)整方便、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，是汽車動力轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展的方向，具有廣闊的市場前景。本文圍繞電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的控制策略和軟硬件實現(xiàn)方法等方面進行了研究。
　　首先，本文針對轉(zhuǎn)向軸式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建立了系統(tǒng)的數(shù)學模型和仿真模型，并根據(jù)原地和中低速轉(zhuǎn)向時的輕便性、高速行駛時的操縱穩(wěn)定性以及路感等要求，對助力特性曲線進行了設(shè)計。
　　在上述基礎(chǔ)上，將電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制策略分成了上、下兩

2、層,并為上層控制策略設(shè)計了助力控制和阻尼控制兩種模式。針對下層控制策略，本文采用將自適應(yīng)控制理論與滑模變結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合的方法，設(shè)計了自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器來實現(xiàn)目標電流的精確跟蹤。仿真結(jié)果表明，滑模變結(jié)構(gòu)控制方法具有較好的穩(wěn)態(tài)性能、動態(tài)性能和魯棒性，而且其滑動模態(tài)對系統(tǒng)參數(shù)的攝動具有完全的的自適應(yīng)性，可以對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn)魯棒控制；趨近律的參數(shù)的自適應(yīng)設(shè)計大大削弱了滑模變結(jié)構(gòu)控制的“抖振”，同時也改善了趨近運動的動態(tài)品質(zhì)。
　

3、　為實現(xiàn)上述控制方法，本文開發(fā)了基于 TI公司推出的DSP芯片 TMS320F2812的軟硬件。對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機驅(qū)動模塊、信號處理模塊和故障診斷顯示模塊等外圍硬件進行了設(shè)計和開發(fā)。在控制器硬件的基礎(chǔ)上，利用集成開發(fā)環(huán)境 CCS對軟件系統(tǒng)進行了開發(fā)，實現(xiàn)了助力控制、阻尼控制、故障診斷等控制功能。針對模擬信號中的噪聲干擾，設(shè)計了低通FIR濾波器，采用匯編語言編寫程序，具有占用存儲空間少、運算速度快、移植性好等優(yōu)點，試驗數(shù)據(jù)表明，所設(shè)