电控液压动力转向（ECHPS）系统控制算法研究及实现

工程车辆的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的发展,以及工程车辆工作现场的边缘化、工况的极端化,对转向单元提出了更高的要求。传统全液压转向系统需要将油路布置到转向盘下端的转向器中,而这部分空间实际上十分狭小,增加了对转向系统维护的难度。 针对以上问题,提出了一种面向工程车辆的新型电控液压动力转向系统。与全液压转向系统相比,该系统基于线控转向技术思想,取消了转向盘与车辆转向轮之间的刚性链接；采用小流量控制大流量的控制策略,通过控制高速开关阀组进而控制流量放大回路的输出；采用PID神经网络算法作为系统的控制算法；采用DSP2812作为电控单元核心芯片,结合传感器技术,通过采集车速与转向盘角速度确定高速开关阀组的导通次序与脉宽占空比,实现了一种适用于工程车辆的新型电控液压动力转向系统,该系统具有安全、快速、精确、舒适、数字化、结构简单的特点。 提出了新型电控液压动力转向系统的组成、工作原理及控制原理。并根据实际车型进行了系统设计计算。分析了工程车辆的行驶特性,提出综合考虑车速与转向盘角速度确定高速开关阀脉宽占空比的思想,并予以图形化、公式化表示。 采用PID神经网络算法作为系统控制算法,给出了PID网络的结构和理论推导过程。设计了该算法的软件流程图,完成了源代码的编写,并在随后的联合仿真实验中予以验证。完成了本系统控制系统软件设计,给出了每一子模块的设计要点、流程图和源代码。 给出了控制系统的硬件电路。介绍了DSP2812的硬件结构和功能,设计出DPS2812的最小硬件系统,并给出相关的原理图。完成了功率驱动电路板设计,给出了电路板原理图和设计过程中总结出的经验和要点。 设计并完成了基于MatLAB与AMEsim软件的联合仿真实验。实验证明：新型电控液压动力转向系统就有良好的稳定性、随动性、和较快的响应速度。采用PIDNNs算法使系统的随动性大大提高,是不采用该算法的3倍。进行了仿真模型与已有的实验台架对比试验,实验证明仿真模型基本与实验台架吻合。 设计并完成了PWM信号发生实验。实验证明：系统软件编写无误,可以产生任意脉宽占空比的PWM波形,并插入死区时间；可以根据采集到的信号实时改变脉宽占空比,控制策略基本实现。