電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electric Power Steering，EPS）是一種新型的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，它具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、節(jié)能環(huán)保、安裝及維修方便等優(yōu)點。EPS系統(tǒng)采用電動機直接提供轉(zhuǎn)向助力，助力的大小由助力特性曲線確定，然后通過電子控制單元分析、計算并控制，能實時根據(jù)汽車的行駛工況提供合理的轉(zhuǎn)向助力，使汽車在低速行駛時轉(zhuǎn)向有良好的輕便性，在高速行駛時轉(zhuǎn)向有良好的操縱穩(wěn)定性。目前 EPS系統(tǒng)已成為動力

2、轉(zhuǎn)向技術(shù)研究的焦點。
　　本文首先論述了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)點、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)組成、工作原理及分類。詳細(xì)分析了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)各個部件的選取方案。在簡要介紹助力特性曲線的類型及選取方案的基礎(chǔ)上，通過借鑒國內(nèi)外參考文獻計算確定了本文所用到的助力特性曲線。
　　其次，控制芯片選用 Freescale公司 MC9S12DG128單片機，設(shè)計了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制單元的硬件電路，包括電源電路、轉(zhuǎn)矩信號處理電路、車速信號處

3、理電路、電動機驅(qū)動電路、電磁離合器電路、電流傳感器信號處理電路等。簡單介紹了電動機的結(jié)構(gòu)、工作原理及 PID控制，建立了電動機的數(shù)學(xué)模型。
　　最后，通過 MATLAB／Simulink建立了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真模型，并將數(shù)字PID電流控制方法應(yīng)用于電動機控制模型中，依據(jù)電流形式的助力特性，實現(xiàn)了對目標(biāo)電流的 PID閉環(huán)控制。通過仿真表明，EPS控制系統(tǒng)有良好的助力性能、跟蹤性和穩(wěn)定性，能滿足低速行駛時的輕便性和高速行駛時操縱穩(wěn)定