汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向回正控制研究.pdf

1、近幾年來，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric power steering system，EPS)由于具有節(jié)能、環(huán)保、主動(dòng)安全性和良好的操縱穩(wěn)定性等優(yōu)勢，在越來越多的汽車上成為標(biāo)配;其控制模式已從最初的助力控制向回正控制、補(bǔ)償控制、最大電流控制等綜合模式發(fā)展，控制功能進(jìn)一步加強(qiáng)。汽車行駛工況復(fù)雜，在不同附著系數(shù)路面上行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向回正力變化顯著導(dǎo)致回正時(shí)出現(xiàn)回正不足或回正超調(diào)現(xiàn)象;這對汽車駕駛安全性和轉(zhuǎn)向過程的操縱穩(wěn)定性有重要影響。針對這

2、種情況，論文選用齒輪助力式EPS作為研究對象，對EPS系統(tǒng)回正控制進(jìn)行研究。
　　為克服路面附著系數(shù)變化對車輛回正性能的影響，論文研究了基于回正力估計(jì)的回正控制。首先建立了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型，由車速和方向盤轉(zhuǎn)角，確定期望回正力矩。其次采用變內(nèi)阻、變反電動(dòng)勢系數(shù)的電機(jī)模型估計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并由估計(jì)的電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)電流，方向盤扭矩，估計(jì)車輛的回正力矩。最后以期望回正力矩與估計(jì)的回正力矩偏差為輸入，對助力電機(jī)進(jìn)行分段PID閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)E

3、PS回正力補(bǔ)償。
　　開發(fā)了EPS ECU，設(shè)計(jì)了EPS核心電路，電源電路，車速處理電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路及CAN通信電路等。采用Carsim、Labview軟件及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)物搭建了EPS硬件在環(huán)仿真平臺(tái)，并使用該平臺(tái)，對本文提出的基于回正力估計(jì)的回正控制與基于方向盤轉(zhuǎn)角的回正控制進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，汽車在回正過程中，采用基于回正力估計(jì)的回正控制能在各種附著路面上快速準(zhǔn)確回到中間位置，改善了汽車回正性能，提高了汽車駕駛安全