本文選題：電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) + 電機轉(zhuǎn)速��； 參考：《湖南大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：近幾年來,電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Electric power steering system,EPS)由于具有節(jié)能、環(huán)保、主動安全性和良好的操縱穩(wěn)定性等優(yōu)勢,在越來越多的汽車上成為標(biāo)配;其控制模式已從最初的助力控制向回正控制、補償控制、最大電流控制等綜合模式發(fā)展,控制功能進一步加強。汽車行駛工況復(fù)雜,在不同附著系數(shù)路面上行駛時,轉(zhuǎn)向回正力變化顯著導(dǎo)致回正時出現(xiàn)回正不足或回正超調(diào)現(xiàn)象;這對汽車駕駛安全性和轉(zhuǎn)向過程的操縱穩(wěn)定性有重要影響。針對這種情況,論文選用齒輪助力式EPS作為研究對象,對EPS系統(tǒng)回正控制進行研究。為克服路面附著系數(shù)變化對車輛回正性能的影響,論文研究了基于回正力估計的回正控制。首先建立了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型,由車速和方向盤轉(zhuǎn)角,確定期望回正力矩。其次采用變內(nèi)阻、變反電動勢系數(shù)的電機模型估計電機轉(zhuǎn)速,并由估計的電機轉(zhuǎn)速、電機電流,方向盤扭矩,估計車輛的回正力矩。最后以期望回正力矩與估計的回正力矩偏差為輸入,對助力電機進行分段PID閉環(huán)控制,實現(xiàn)EPS回正力補償。開發(fā)了EPS ECU,設(shè)計了EPS核心電路,電源電路,車速處理電路,電機驅(qū)動電路及CAN通信電路等。采用Carsim、Labview軟件及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實物搭建了EPS硬件在環(huán)仿真平臺,并使用該平臺,對本文提出的基于回正力估計的回正控制與基于方向盤轉(zhuǎn)角的回正控制進行對比實驗分析。實驗結(jié)果表明,汽車在回正過程中,采用基于回正力估計的回正控制能在各種附著路面上快速準確回到中間位置,改善了汽車回正性能,提高了汽車駕駛安全性和轉(zhuǎn)向操穩(wěn)性。
[Abstract]:In recent years, electric power steering system (EPS) has become the standard in more and more cars because of its advantages of energy saving, environmental protection, active safety and good handling stability. The control mode has been developed from the initial power control to the integrated control such as return control, compensation control and maximum current control, and the control function has been further strengthened. When the vehicle is on the road with different adhesion coefficient, the change of steering return force leads to the phenomenon of insufficient return or overshoot, which has an important effect on the driving safety and steering stability of the vehicle. In this paper, gear assisted EPS is chosen as the research object to study the return control of EPS system. In order to overcome the influence of the change of road adhesion coefficient on the vehicle return performance, this paper studies the return control based on the return force estimation. First, the model of electric power steering system is established, and the expected return moment is determined by the speed and steering wheel angle. Secondly, the motor speed is estimated by the motor model with variable internal resistance and variable back EMF coefficient. The motor speed, motor current and steering wheel torque are estimated from the estimated motor speed, motor current and steering wheel torque. Finally, based on the bias between the expected and the estimated return torque, the piecewise PID closed-loop control is carried out for the auxiliary motor to realize the compensation of the EPS return force. EPS ECU is developed, and EPS core circuit, power supply circuit, speed processing circuit, motor drive circuit and CAN communication circuit are designed. The EPS hardware in loop simulation platform is built by using the Carsiman LabVIEW software and the steering system. By using this platform, a comparative experimental analysis is carried out between the return control based on the estimation of the return force and the return control based on the steering wheel angle. The experimental results show that the return control based on the back force estimation can quickly and accurately return to the middle position on various attached roads, improve the vehicle return performance, improve the driving safety and steering stability of the vehicle.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.4

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本文編號：1946820