汽車電動助力轉向的系統仿真與控制器設計.pdf

1、汽車轉向系統的發(fā)展經歷了機械轉向系統、機械液壓動力轉向系統、電控液壓動力轉向系統和更為節(jié)能、操縱性更好的電動助力轉向系統(ElectricPower Steering system簡稱EPS)等幾個階段。電動助力轉向系統是在傳統機械轉向系統的基礎上，增加了傳感器裝置、電子控制裝置和轉向助力機構等。它是使用電動執(zhí)行機構在不同的駕駛條件下為駕駛員提供合適的助力。采用電動機直接提供助力、助力大小及方向由控制器控制。它具有體積小、重量輕、結構簡

2、單、安裝和維修方便、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，更重要的是它具有優(yōu)越的性能，并可隨車速變化調整轉向助力大小從而可獲得不同的轉向路感，可廣泛應用于轎車、貨車等眾多車型，是當前汽車技術發(fā)展的研究熱點和前沿技術之一。 本文對電動助力轉向系統結構進行了簡化，對系統各部件進行了動力學分析，提出了評價EPS與汽車綜合系統操縱性能的指標如轉向靈敏度、路感，并通過對汽車橫向動力學模型、前輪側偏力矩模型和EPS系統動力學模型的綜合分析，推導了轉向靈敏度和轉向

3、路感的表達式，然后討論了EPS系統各參數(包括電動機轉動慣量、扭矩傳感器剛度、助力增益、助力機構傳動比等)對這兩個性能指標的影響；基于不同的控制策略，分析了控制參數對于系統性能的影響。 本文的目的是設計電動助力轉向系統的控制器。主要設計了控制系統微處理器模塊及其周圍電路、電動機驅動與保護電路、電流、扭矩等傳感器輸入信號的處理電路、電磁離合器與顯示電路以及系統供電電源電路等；在完成硬件電路的前提下，設計了主程序及各子程序流程圖，并