电动助力转向系统控制策略的研究

电动助力转向系统(Electric Power Steering System,简称EPS),是一种全新的汽车动力转向技术,它能减少环境污染,提高主动安全性,能实时进行监测和通信,且可控性强。它是随着现代汽车电子化不断发展的必然产物,现已成为动力转向技术研究的热点。 本论文在结合EPS系统的助力特性和线性二自由度汽车模型的基础上,分析了各种控制方法的使用条件和具体的控制量度;重点分析了车速和侧向加速度对EPS系统比例控制的影响,并具体拟定了EPS系统比例控制系数,该控制系数设计成随车速和侧向加速度变化增加而适度递减的函数,从而来改善转向盘力特性的方法。 本文充分考虑到电动助力转向系统控制的实时性,研究开发了以TMS320F2812数字处理器为核心控制单元的硬件电路,硬件控制系统具有实时采集传感器信号,根据拟定的助力特性曲线确定电动机输出的目标电流,通过驱动电路对直流电动机进行驱动等功能。对系统的各组成部件进行了选型和具体试验验证,包括电动机、电磁离合器、扭矩传感器、车速传感器、侧向加速度传感器等。 在进行了硬件电路的设计以后,编制了相应的软件程序。软件程序采用了模块化的设计方法,实现了数据采集及其数字滤波、电动机PID闭环控制、电动机助力扭矩控制等功能。 最后,在此硬件电路和软件系统的基础上,进行了相关试验,并得到了满意的试验效果。