電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制研究.pdf

1、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）具有節(jié)能、環(huán)保、調(diào)整方便、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，是汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展的方向，具有廣闊的市場前景。本文圍繞電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的控制策略和軟硬件實(shí)現(xiàn)方法等方面進(jìn)行了研究。
　　首先，本文針對轉(zhuǎn)向軸式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和仿真模型，并根據(jù)原地和中低速轉(zhuǎn)向時(shí)的輕便性、高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性以及路感等要求，對助力特性曲線進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　在上述基礎(chǔ)上，將電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制策略分成了上、下兩

2、層,并為上層控制策略設(shè)計(jì)了助力控制和阻尼控制兩種模式。針對下層控制策略，本文采用將自適應(yīng)控制理論與滑模變結(jié)構(gòu)控制相結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)電流的精確跟蹤。仿真結(jié)果表明，滑模變結(jié)構(gòu)控制方法具有較好的穩(wěn)態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能和魯棒性，而且其滑動(dòng)模態(tài)對系統(tǒng)參數(shù)的攝動(dòng)具有完全的的自適應(yīng)性，可以對電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)魯棒控制；趨近律的參數(shù)的自適應(yīng)設(shè)計(jì)大大削弱了滑模變結(jié)構(gòu)控制的“抖振”，同時(shí)也改善了趨近運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。
　

3、　為實(shí)現(xiàn)上述控制方法，本文開發(fā)了基于 TI公司推出的DSP芯片 TMS320F2812的軟硬件。對電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、信號處理模塊和故障診斷顯示模塊等外圍硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和開發(fā)。在控制器硬件的基礎(chǔ)上，利用集成開發(fā)環(huán)境 CCS對軟件系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了助力控制、阻尼控制、故障診斷等控制功能。針對模擬信號中的噪聲干擾，設(shè)計(jì)了低通FIR濾波器，采用匯編語言編寫程序，具有占用存儲空間少、運(yùn)算速度快、移植性好等優(yōu)點(diǎn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，所設(shè)