汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的設(shè)計

2.57萬字 54頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要 摘要自汽車問世以來，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車重要的組成部分，直接影響著汽車整體的穩(wěn)定性以及駕駛員的人身安全。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是最完美的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它區(qū)別于幾種傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，極大的提高了汽車的安全性能和操縱的舒適感，同時節(jié)約了能源，保護(hù)了環(huán)境。近年來，隨著電子技術(shù)和控制理論的快速發(fā)展，以及處理芯片的性能不斷的提高EPS將成為未來汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主流。
本論文的研究對象是EPS。在對汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展歷程和國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行深入的研究和分析的基礎(chǔ)之上，對EPS的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡化，畫出結(jié)構(gòu)圖，并對圖中的各個主要部件進(jìn)行了分析，并且建立了EPS的電機(jī)及系統(tǒng)模型。然后，介紹分析了助力控制、回正控制、阻尼控制三種系統(tǒng)工作模式并且設(shè)計了系統(tǒng)補(bǔ)償控制。然后分析比較了三種助力特性曲線，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出了適合于本系統(tǒng)的助力曲線模型。介紹了模糊PID控制器相關(guān)原理，在結(jié)合經(jīng)驗值的基礎(chǔ)上設(shè)計了適合本系統(tǒng)的模糊PID控制器。
最后，以Freescale公司的MC9S12DP256B單片機(jī)為控制器核心設(shè)計了電子控制單元，主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、助力電機(jī)的驅(qū)動電路以及各種傳感器的調(diào)整電路等。同時根據(jù)硬件單元性能的需求開發(fā)了系統(tǒng)軟件部分。本系統(tǒng)軟件編程采用模塊式設(shè)計思想，包括了主程序設(shè)計模塊，系統(tǒng)初始化模塊，信號采集處理模塊，PWM輸出模塊等。

關(guān)鍵詞：EPS 助力電機(jī) 助力特性 PID控制 模糊控制