電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩估計(jì)
Rakan C. Chabaan,教授
（勞倫斯理工大學(xué)電子計(jì)算機(jī)部門，美國(guó)密歇根州，南田市）
rchabaan@ltu.edu
摘要：現(xiàn)今，所有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPAS)基本上都是在轉(zhuǎn)向柱和主動(dòng)齒輪之間使用一個(gè)小齒輪轉(zhuǎn)矩傳感器來(lái)決定傳給轉(zhuǎn)向軸助力轉(zhuǎn)矩的大小。助力轉(zhuǎn)矩的大小是通過(guò)一個(gè)非線性可調(diào)放大曲線來(lái)估計(jì)的。然后，這個(gè)信號(hào)被作為控制命令傳給電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)達(dá)到滿意的助力效果。
本文中,扭矩估計(jì)被設(shè)計(jì)為只考慮輸出的驅(qū)動(dòng)力矩而忽略了小齒輪扭矩傳感器的需要。連同方向盤轉(zhuǎn)角這些測(cè)量信號(hào)，估計(jì)量提供了一個(gè)強(qiáng)大的控制信號(hào)，包括一個(gè)正反饋部分。升壓曲線和理想的H∞反饋保證了良好的性能，穩(wěn)定性以及魯棒性。引進(jìn)的估計(jì)量導(dǎo)致了新的反饋環(huán)路和關(guān)于穩(wěn)定性和性能的問(wèn)題。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念被引進(jìn)用來(lái)保證由于結(jié)構(gòu)失靈而導(dǎo)致的各種工作環(huán)境都能具有強(qiáng)壯的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性要求可以允許一系列故障以防在設(shè)備運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的控制故障。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得以維持
關(guān)鍵詞：強(qiáng)健控制，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，汽車應(yīng)用程序，仿真模型
1． 介紹
一些EPAS產(chǎn)品報(bào)道了他們關(guān)于EPAS系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。在【2】，創(chuàng)始人提供了動(dòng)力齒輪的動(dòng)態(tài)分析，動(dòng)力齒輪是一二元小齒輪。
首先通過(guò)他們的調(diào)查，他們獲得了能夠描述動(dòng)態(tài)輔助（輔助力/輔助力矩），轉(zhuǎn)向輕便型（轉(zhuǎn)向角度/驅(qū)動(dòng)力）以及路感（驅(qū)動(dòng)力鉅/地面作用反力）的轉(zhuǎn)換表達(dá)式。第二，通過(guò)求解關(guān)于穩(wěn)定域的非線性方程，他們得到了輔助系統(tǒng)的剛度慣量包絡(luò)線。近似公式Km = {Kc max(Ta)/G max(Td)}用來(lái)估計(jì)關(guān)鍵的動(dòng)力齒輪參數(shù)對(duì)重要輔助剛度的影響。最后，穩(wěn)定域的分析估計(jì)能夠給出助力系統(tǒng)產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩Ka < Km G的一個(gè)近似值。