基于ARM的汽車電動助力轉(zhuǎn)向與懸架集成控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，為提高車輛乘坐舒適性、安全性和操縱穩(wěn)定性，各種電子控制技術(shù)和控制子系統(tǒng)得到了巨大的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。但是，這些控制子系統(tǒng)都是針對提高車輛某一性能指標(biāo)，而整車性能的提高則依賴與各個子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作。轉(zhuǎn)向與懸架系統(tǒng)是汽車底盤系統(tǒng)中影響車身姿態(tài)和行駛安全性的兩大關(guān)鍵?；c此，本文對電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)與懸架系統(tǒng)集成控制系統(tǒng)進(jìn)行了初步研究，主要在EPS與懸架集成系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)了EPS與懸架控制系統(tǒng)的硬件電路和相應(yīng)的軟件

2、程序，并進(jìn)行了臺架試驗(yàn)。 一、研究開發(fā)了以ARM LPC2131單片機(jī)為微處理器的電子控制單元的硬件，控制單元具有實(shí)時數(shù)據(jù)信號采集、轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)控制功能。根據(jù)采集的數(shù)據(jù)信號，確定電動機(jī)輸出的目標(biāo)電流，利用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，通過驅(qū)動電路控制電動機(jī)的輸出電流和轉(zhuǎn)動方向，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。 二、提出了基于LMS算法的模糊/PD集成控制策略。根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的變化情況，通過LMS自適應(yīng)模塊調(diào)整帶修正因子的模糊控制系統(tǒng)，便于跟蹤實(shí)時控

3、制過程。仿真結(jié)果表明：所設(shè)計的集成控制系統(tǒng)，與懸架控制系統(tǒng)相比，操縱穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性、行駛平順性和安全性均得到較大改善。 三、設(shè)計控制電路的軟件程序。軟件程序包括數(shù)據(jù)信號采集、轉(zhuǎn)換與控制策略的實(shí)現(xiàn)兩部分，采用了模塊化的設(shè)計思想。分別設(shè)計了系統(tǒng)主程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、車速信號采集程序、加速度信號采集程序、電流采集程序、扭矩采集程序和PWM控制程序，并部分實(shí)現(xiàn)了集成系統(tǒng)的PD控制算法。 在自主開發(fā)的臺架上對硬件電路和軟件系