基于dSPACE的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是改變汽車行駛方向的主要裝置，和傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）具有節(jié)能、環(huán)保以及助力能隨車速變化等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為現(xiàn)代轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的主要方向?？刂撇呗允荅PS系統(tǒng)研究的核心，它對汽車的行車安全和操縱穩(wěn)定性有著直接影響。EPS控制器的研發(fā)是一個(gè)反復(fù)漫長的過程，如何提高EPS穩(wěn)定性和縮短控制器研發(fā)周期是整個(gè)EPS系統(tǒng)研究的關(guān)鍵，也是EPS產(chǎn)業(yè)化的前提和必要條件。本文通過搭建EPS快速控制原型仿真平臺，可以對EP

2、S控制策略進(jìn)行實(shí)時(shí)的驗(yàn)證和修改，極大縮短EPS系統(tǒng)的開發(fā)周期。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)EPS的結(jié)構(gòu)和工作原理，設(shè)計(jì)了一種直線型助力特性曲線，針對助力電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)，提出了基于PID和滑模變結(jié)構(gòu)兩種算法的助力控制策略，針對EPS系統(tǒng)回正過程中轉(zhuǎn)向回正不足這一現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了基于PID算法的回正控制策略。⑵結(jié)合整車操縱動力學(xué)模型對EPS進(jìn)行了整體分析，利用MATLAB/Simulink軟件搭建了EPS各個(gè)部分的仿真模塊，并且對P

3、ID和滑模變結(jié)構(gòu)兩種助力控制策略以及回正控制策略進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明滑模變結(jié)構(gòu)控制的EPS系統(tǒng)比PID控制的EPS系統(tǒng)更加穩(wěn)定，增加PID回正算法的EPS系統(tǒng)回正速度更快，基本消除殘余角。⑶通過進(jìn)行MATLAB與CarSim聯(lián)合仿真分析，最終的聯(lián)合仿真曲線證明了本文設(shè)計(jì)的EPS系統(tǒng)能為駕駛員提供適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向助力，提高汽車的轉(zhuǎn)向輕便性。⑷利用dSPACE搭建了EPS系統(tǒng)的快速控制原型仿真試驗(yàn)臺，對助力控制算法和回正性能進(jìn)行了半實(shí)物實(shí)