线控转向系统总体方案及控制方法研究

线控转向(Steering—By—Wire，简称SBW)系统是继电动助力转向系统后出现的一种新型动力转向系统，它在结构上摆脱了机械连接的限制，它不仅提高了汽车的操纵稳定性、安全性和节能环保性，而且更便于和其他系统进行集成和统一协调控制。SBW是一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术，是汽车转向系统发展的必然趋势。 本课题充分利用了汽车工程、自动控制理论、机电一体化和嵌入式系统等多学科知识，从总体方案与软、硬件控制方法两方面对线控转向系统进行了深入细致的研究。 论文首先对系统需求进行分析，制定了SBW系统的总体方案，包括对总体结构的设计、各元器件的选取和安装；接着对系统的硬件电路进行了设计，硬件系统是以单片机为核心的集成控制电路，主要包括：电源电路、信号处理电路、机械执行部件驱动信号的输出电路和容错控制电路等；对软件系统进行了研究，软件系统的编制遵循模块化设计思想，采用C51计算机语言开发，主要功能模块包括：数据处理、数字滤波、电动机模糊PID闭环控制、目标电流计算等；为了验证本文所设计的SBW总体方案和控制策略的可行性，本课题最终研究设计了SBW综合性能试验平台，对其部分性能进行了验证，进行了系统的性能测试。