電動叉車電動助力轉向系統(tǒng)控制器的研究與設計.pdf

1、電動助力轉向（Electric Power Steering，EPS）是隨著電子技術和計算機技術的不斷發(fā)展而發(fā)展起來的新型的助力轉向系統(tǒng)。電動助力轉向系統(tǒng)的主要優(yōu)點是占用空間小、運行效率高、無污染并且易于控制，因此電動助力轉向系統(tǒng)被越來越多地應用到各種類型的機動車輛當中。本文研究的主要內容是基于單片機的電動叉車電動助力轉向系統(tǒng)的設計與開發(fā)，所完成的工作和研究成果簡單概括如下:
　　1.給出了電動叉車EPS系統(tǒng)的基本結構組成和動力學

2、模型，并在此基礎上闡述了電動叉車EPS系統(tǒng)工作的基本原理;分析了電動叉車EPS系統(tǒng)和普通汽車EPS系統(tǒng)的不同之處并結合電動叉車的實際工作環(huán)境和工作特點確定了電動叉車EPS系統(tǒng)的主要工作模式;同時還簡單討論了影響電動叉車EPS系統(tǒng)性能的幾點關鍵因素。
　　2.由于永磁無刷直流電機構造簡單、運行可靠、并且具備較好的機械特性和動態(tài)特性，因此確定永磁無刷直流電機作為電動叉車EPS系統(tǒng)開發(fā)中的助力電機;在助力電機的控制策略方面，采用外層速度

3、環(huán)和內層電流環(huán)的雙閉環(huán)控制模式，分別應用模糊PID和電流滯環(huán)控制系統(tǒng)外層的速度環(huán)和內層的電流環(huán);在MATLAB/Simulink環(huán)境下完成了永磁無刷直流電機仿真模型的搭建，并對仿真結果進行了比較和分析。
　　3.簡單介紹了永磁無刷直流電機轉矩脈動產生的原因，通過提出較為合理的方案來對轉矩脈動進行抑制從而提高整個EPS系統(tǒng)的性能;為了提高電動叉車EPS系統(tǒng)的反應靈敏度和響應速度，采用了助力補償?shù)目刂撇呗?為了獲得較為理想的助力效果，

4、確定了拋物線型的助力特性曲線;通過MATLAB/Simulink對整個電動叉車EPS系統(tǒng)進行建模和仿真，仿真結果與預期結果非常吻合，從而驗證了控制策略的有效性。
　　4.采用C8051F340單片機作為電動叉車EPS系統(tǒng)的微控制器，完成了相關硬件電路和軟件程序的設計工作，并對相關的硬件邏輯電路原理和軟件程序流程作了簡單的介紹。
　　5.先后在相關的實驗平臺上完成了電動叉車EPS系統(tǒng)的轉向過程實驗，助力特性驗證實驗以及助力補償