基于永磁同步電機的EPS控制器開發(fā).pdf

1、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)相比于其他動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，具有節(jié)能、環(huán)保、結(jié)構(gòu)緊湊、布置容易、安裝調(diào)整方便等優(yōu)點。永磁同步電機(PMSM)相比于其他有刷電機，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、功率密度大、噪聲小、使用壽命長等優(yōu)點。采用PMSM的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將成為汽車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一個新的發(fā)展方向。
　　 本文首先建立了永磁同步電機和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的數(shù)學模型，對EPS的控制策略進行了研究。EPS控制策略分為上下兩層;上層為轉(zhuǎn)向決策層，包括助力、回

2、正、阻尼三個方面;下層是PMSM控制層，采用磁場定向控制方法(FOC)進行PMSM控制;轉(zhuǎn)向決策層計算出電機的目標電流，電機控制層通過PID控制器跟蹤電機的目標電流。
　　 其次，根據(jù)EPS控制系統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器類型，設(shè)計了EPS控制器硬件電路?？刂破饔布娐酚蓡纹瑱C最小系統(tǒng)、電機驅(qū)動電路、傳感器接口電路、CAN通信接口電路、電壓檢測電路、溫度檢測電路、故障指示電路幾個部分組成;EPS主控芯片選用STM32F103ZET6單片

3、機，電機驅(qū)動電路采用A3946作為MOSFET前置驅(qū)動芯片。
　　 根據(jù)所設(shè)計的硬件電路，基于u Vision4集成開發(fā)環(huán)境，開發(fā)了EPS控制系統(tǒng)軟件;控制軟件采用定時器實現(xiàn)硬件定時，主要包括EPS主程序、轉(zhuǎn)向決策程序、傳感器信號采集程序、電機驅(qū)動程序、故障檢測程序等。
　　 最后，為了驗證所開發(fā)的EPS控制系統(tǒng)軟件和硬件有效性，分別進行了永磁同步電機臺架試驗、EPS控制器臺架試驗、EPS控制器實車試驗。試驗結(jié)果表明，所