基于PIC18F458的汽车电动助力转向控制系统设计

针对国内汽车电动助力转向系统(EPS)的发展现状和性能要求,基于PIC18F458系列单片机对EPS系统电控单元软硬件进行设计,着重阐述了方向盘扭矩传感器信号采集和带有CAN总线的信息采集模块,以及通过全控桥电机驱动电路实现的PWM脉宽调制永磁无刷直流电机控制模块的工作原理及其实现方法.试验结果表明该电控单元工作正常、性能可靠,满足汽车助力转向的舒适性和安全性要求.     

一种新型电动助力转向系统助力转矩跟踪的控制策略

为了提高车辆的转向特性,文中分析了电动助力转向系统(EPS)的动力学,得到EPS的数学模型;通过建立单轨车辆模型来引入道路反作用力。选择电动机角度作为参考信号,该控制信号把负载转矩的干扰控制在回路内,以此信号分析设计参考电机角度模型。采用积分滑模控制(ISMC)方法用于跟踪所需的电机角度并增强电机参数不确定性的鲁棒性。结果表明:该方法增加了助力扭矩指令的快速响应并确保了系统稳定性,所提出的控制策略满足参考助力转矩跟踪性能。     

新型电动助力转向系统模型及控制逻辑研究

提出了一种采用单向电机和双离合器来作为助力源的新型电动助力转向系统（D-EPS）。首先建立了该系统的完整转向系统模型，然后进行了基于扭矩MAP图和PID控制方法的分析，最后通过软件仿真得出D-EPS系统的性能参数并相对传统EPS系统进行了分析对比。结果表明，D-EPS系统的助力性能和传统的EPS系统的助力性能相似，能够达到助力转向系统使用要求。新型助力转向系统（D-EPS）可以简化电机驱动电路，提高控制系统的可靠性，具有较高的实用价值。     

汽车EPS动力学模型分析及控制系统设计

与传统的转向系统相比较，汽车电动助力转向系统(EPS)结构简单，灵活性好，能充分满足汽车转向性能的要求，在操作的舒适性、安全性和节能、环保等方面显示出显著的优越性。介绍了汽车电动助力转向系统的结构和工作原理，以方向盘转角为输入、输入轴扭矩为输出，推导出系统的传递函数和频率特性，定量地分析了参数对转向轻便性、稳态误差和跟踪性的影响。结果显示，在一定范围内选择不同的比例增益、积分增益和微分增益，可以使幅频特性和相频特性发生变化，达到优化转向系统的助力作用、控制助力稳态误差和提高响应的灵敏度的目的。同时给出了系统的控制电路图。     

电动助力转向系统的建模与仿真技术

概述了电动助力转向系统(EPS)的结构和工作原理,并介绍了电动助力转向系统助力特性的设计方法。在分析了电动助力转向系统各组成部分数学模型的基础上,构建了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型。采用了PID和直流斩波控制策略对电动机目标电流进行闭环跟踪控制。仿真结果表明:所设计的助力特性较好地协调了转向轻便性和路感之间的矛盾,同时,电动机实际电流较好地跟踪了目标电流,从而验证了控制策略的有效性。     

汽车电动助力转向阻力模拟试验台研究

根据汽车电动助力转向系统及其与路面阻力的特点，详细分析电动助力转向阻力模拟试验台的主要功能需求，并在此基础上，介绍了汽车电动助力转向阻力模拟试验台的结构、工作原理及其工作方式，研究了汽车电动助力转向阻力模拟试验台的控制过程及及其功能的实现方法。     

基于双伺服电机的电动助力转向器硬件在环仿真试验平台

针对传统汽车转向系统建模仿真方法精度不高的问题,在深入研究二自由度整车动力学模型和轮胎模型的基础上,设计开发了一套基于双伺服电机加载的电动助力转向器（EPS）硬件在环仿真试验平台.EPS总成输入端可以选择方向盘手动加载或伺服电机自动加载,输出端则根据整车动力学模型和轮胎模型在当前方向盘转角及实车运行参数下的求解结果,由输出端伺服电机动态模拟实际汽车转向阻力矩,并通过检测关键信号指导调试与检验EPS系统性能.实际应用表明,该试验平台实时性、可靠性好,仿真试验精度高,能对EPS关键性能参数进行准确把握,非常适合于EPS系统的研发、测试及性能评价.     

爆胎汽车电动助力转向系统补偿力矩算法

针对电动助力转向(EPS)系统可以根据汽车运动状态和驾驶员输入自由设计助力转向力矩的特点,研究了爆胎汽车EPS系统补偿力矩算法。通过建立EPS系统模型和爆胎动力学模型,计算爆胎产生的方向盘冲击力矩,在EPS系统助力转向电流基础上加入补偿电流,从而衰减冲击力矩。通过仿真试验对爆胎补偿力矩算法进行分析和验证,结果表明控制算法可以有效地对爆胎产生的方向盘冲击力矩进行补偿,减少驾驶员由于爆胎产生的不适感。     

汽车电动助力转向系统助力特性研究及试验

为了研究助力特性对汽车转向性能的影响,建立了转角输入的电动助力转向系统的动力学模型,选定了EPS的助力特性曲线;并通过仿真,验证了所建立模型的正确性;最后利用自主开发的电动助力转向控制器进行了实车试验,试验结果表明所设计控制器能很好地满足转向性能指标.     

基于模型设计的电动助力转向系统策略研究

为兼顾车辆转向轻便性和操纵稳定性,并提高车辆的燃油经济性,本文采用恩智浦32位MPC5634主控芯片,对基于模型设计的电动助力转向系统策略进行研究。通过Simulink/Stateflow搭建助力控制策略、回正控制策略及阻尼控制策略的仿真模型,通过功能性和结构性测试之后,自动生成嵌入式C代码,通过软件在环(software in-the-loop,SIL)进行仿真测试,并通过实车标定试验和转向试验,验证电动助力转向系统控制策略的有效性。试验结果表明,在车辆怠速工况下,开启电动助力转向系统时,转矩传感器的转矩信号与关闭电动助力转向系统时转矩传感器的转矩信号相比,转矩传感器输出的最大转矩信号AD值由210降至174,转矩差值由助力电机提供的转矩弥补,说明所开发的电动助力转向系统具有较明显的助力效果,能够满足设计需求。该研究具有较好的应用前景。     

增强电动助力转向系统抗干扰性能的混合H_2/H_∞控制

根据纯电动大客车电动助力转向(EPS)系统工作的具体要求,开发了适合电动大客车EPS系统使用的循环球式转向器,并建立了其动力学模型。针对EPS系统存在模型、干扰、噪声等不确定性,以及对系统鲁棒性和动态特性的要求,运用加权指标方法设计和优化了混合H2/H∞控制器,并进行了仿真分析。结果表明:基于混合H2/H∞控制的EPS系统可有效抑制路面随机激励、转矩传感器噪声以及减少转向盘振动,使驾驶员获得较满意的路感。台架试验表明:提出的控制方法是有效可行的,设计的EPS系统可有效改善大客车的操纵稳定性。     

基于DSP电动助力转向系统控制器设计

EPS系统可根据转向需要控制助力电机工作,降低能源消耗,提高转向特性及行驶安全性.采用32位定点DcsP芯片TMS320F2812为EPS的控制器,在进行控制器的硬件及软件设计的基础上,实现了数字PID控制策略.最后对所设计的控制器进行了台架实验,实验结果表明,所设计控制器性能稳定,可满足助力转向系统的要求.     

衰减转向盘冲击力矩的电动助力转向控制

针对汽车经过凸块或不平路面时导致转向盘上产生过大冲击力矩给驾驶员带来不适感的问题,通过建立电动助力转向动力学模型估计折算到转向小齿轮上的路面冲击力矩,最终确定出路面冲击补偿电流,用以衰减由路面冲击而产生的转向盘冲击力矩。实车试验结果表明,本文方法能够在不增加电动助力转向系统元件的基础上,有效衰减转向盘冲击力矩,有较好的实际应用价值。     

EPS用PMSM弱磁控制方法与实现

针对汽车在紧急避障等工况下,驾驶员快速转方向盘时手感沉重问题,根据电动助力转向系统用永磁同步电机调速,设计超前角弱磁控制方法。电机转速在基速以下时采用id=0控制,电机在高转速下用弱磁控制,并用Matlab/Simulink进行了系统仿真验证。仿真结果表明,本弱磁控制方法能够有效地减少方向盘转矩,提高电机转速。     

汽车电动助力转向系统转向盘转矩直接控制策略

为改善汽车转向轻便性和路感的问题,设计了以转向盘转矩为控制目标的电动助力转向系统。在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,建立了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型。仿真结果表明,所设计的电动助力转向系统,在改善转向轻便性和路感问题的同时,控制性能不受系统参数变化的影响,具有稳定的转向盘转矩特性。     

电动助力转向系统转矩控制策略

对电动助力转向控制系统的综合控制策略进行了理论分析,依据控制时机选择控制模式来确定目标转矩,从而实现转向控制.为改善汽车转向轻便性和路感,设计了在无角度传感器的情况下以转向盘转矩为控制目标的电动助力转向系统.在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,建立了基于Simulink的电动助力转向系统仿真模型,进行了仿真分析.仿真结果表明:所设计的电动助力转向系统,在改善转向轻便性和路感的同时,控制性能不受系统参数变化的影响,具有稳定的转向盘转矩特性;目标转矩的控制采用PID调节器,应用力矩传感器检测转矩和电机作用转矩来估算转向盘角度,不同的转向盘角度采用不同的助力比,更符合驾驶员的驾驶习惯,使转矩调节更平稳.     

电动助力转向系统传感器的容错控制及仿真分析

通过分析EPS系统的动力学模型,得出转向柱的输出扭矩(扭矩传感器的测量值)、电机的有效输出扭矩和地面反作用力之间的关系。当扭矩传感器失效时,通过后两者近似计算出转向柱的输出扭矩,并用巴特沃思滤波器对估计值进行处理,消除白噪声对系统的影响。应用Matlab/Simulink软件对EPS容错控制系统进行仿真分析。结果表明:此估计值可以较为精确地反映传感器的测量值;在传感器发生故障时,EPS容错控制系统利用传感器估计值保持了控制系统的稳定性,从而提高了汽车的操纵稳定性和行驶安全性。     

基于转向盘转动速度变转矩控制的电动助力转向系统

进行了电动助力转向控制系统控制策略的理论分析.提出了基本助力控制算法及实现方法.确定了曲线性转矩助力特性,依据转向盘转动速度选择控制逻辑.目标转矩的控制采用专家PID调节器,使转矩调节更平稳,能有效地提高电机响应速度,使电机跟随性更好.仿真结果表明:控制策略在实际系统应用中具有良好效果,达到了系统的控制要求.