電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真及控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、汽車電動轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)因具有傳統(tǒng)液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢，成為現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的熱點之一。本文在研讀和分析電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，對電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理進行了深入研究，設(shè)計開發(fā)了EPS的電子控制單元ECU(Electronic Control UIut)的硬件電路和相應(yīng)的控制軟件，并進行了EPS系統(tǒng)的臺架實驗。本論文主要研究內(nèi)容包括： 首先，本文建立了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。為了獲得

2、盡可能與實際情況相同的效果，利用AMESim軟件與Simulink軟件進行聯(lián)合建模仿真，對不同工作模式進行分析，提出有效的控制策略。通過比較了P控制、PD控制以及Fuzzy-PD的算法、控制效果和仿真分析，驗證了Fuzzy-PD控制算法的優(yōu)越性。 其次，分析了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制單元的功能。在充分考慮電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制的可靠性、實時性的基礎(chǔ)上，設(shè)計研發(fā)了以MC9S12DG128為核心的控制單元。通過電子控制單元的硬件設(shè)計，

3、完成了對直流電動機的驅(qū)動控制、對各種傳感器信號的采集和處理，通過單片機產(chǎn)生可變占空比的PWM脈沖波來控制H橋驅(qū)動直流電動機正反轉(zhuǎn)，滿足EPS控制要求。 基于完成硬件設(shè)計系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計的方法編寫相應(yīng)控制軟件?？刂栖浖兄饕到y(tǒng)主程序、信號采集子程序，模式判斷子程序，電機助力子控制程序。 最后，研制并自主搭建了電動助力轉(zhuǎn)向?qū)嶒炑b置，對所設(shè)計的硬件電路和軟件系統(tǒng)進行了臺架實驗，實驗結(jié)果證明：所設(shè)計的電子控制單元性能穩(wěn)