电动助力转向控制策略分析与研究

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汽车电动助力转向系统(EPS—ElectricPoweredSteering)是近年来发展起来的一种新型转向系统,该系统是由电子控制单元根据传感器采集到的信号来控制电机的运转,从而实现电动助力转向的功能,EPS除了具备液压动力转向器的转向轻便等优点之外,它还具有转向平稳、节能、环保等一系列特点,因此,EPS取代液压动力转向系统势在必然。当前国内在EPS的研究和产业化方面还比较落后,没有形成具有自主知识产权的EPS产品。因此,开展对EPS的研发工作具有重要的理论和实际意义。 电动助力转向能根据车辆的运动状况和驾驶员的要求实行多目标控制,以获得较强的路感、较轻的操纵力、较好的回正特性、较强的抗干扰能力和较快的响应转向输入。 论文通过分析车辆和驾驶员对转向控制的要求和特点,确定了助力特性的基本要求。在电动转向控制中采用了助力控制、补偿控制、回正控制和阻尼控制等控制策略。在助力控制的研究中,分析和比较了三种助力特性曲线(直线助力、折线助力和曲线助力),确定了本系统的电动助力转向的基本助力控制算法,提出了模糊控制在电动助力转向控制策略中的应用,同时建立了电动转向器的动力学模型,并对该模型进行分析。 用Matlab语言进行助力响应和回正性能的动态仿真,仿真结果表明,带有助力控制器的EPS系统实现了转向轻便性、转向平稳性和回正稳定性。利用EPS控制系统试验进行了相关的数据测试,并对试验数据测试过程和对试验数据进行了系统分析。 根据EPS控制系统的试验数据结果分析,结合系统的设计要求,提出了EPS控制系统软件设计的总体方案和计算流程。介绍了软、硬件调试环境并分析了其中的一个试验结果,试验结果证明上述方案的可行性,系统具有良好的性能,为后续的研究工作提供了试验基础和借鉴。
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