基于pid控制的电动助力转向系统[外文翻译].rar

基于PID控制的电动助力转向系统
——高占峰 吴文江 郑建华 孙展鹏
——中国河北省石家庄市北环路东道17号石家庄铁道学院工程训练中心
摘要——电动助力转向系统（EPS）的迅速发展，成为在现代汽车安全控制系统的关键系统之一。控制系统的跟踪性能是一个重要的因素，影响了电动助力转向系统的效用。为了提高电动助力转向整体性能，在本文中我们应用了模糊逻辑控制理论。基于模糊PID控制的EPS控制系统的算法已经被做出，并且设计了整个EPS系统硬件模型。根据仿真结果表明，基于模糊PID控制系统是可行的。
关键词——电动助力转向，模糊控制，电子控制单元，仿真，测试。
一.引言
近年来，代表着汽车转向技术的未来的电动助力转向系统（EPS）正在迅速发展，已成为在现代汽车安全控制系统的关键系统之一。EPS系统是一种动力转向系统，它根据电机参数而提供辅助扭矩。在不同的操作条件下，它通过控制电动机而提供与适当的扭矩。液压动力转向系统相比，电动助力转向系统具有结构简单，安装方便，驾驶更轻便，处理较稳定，更安全，更高的控制精度等优点。此外，它还能节约能源和保护环境。EPS可以实现根据车速调整转动助力，确保司机有满意的道路感觉。进行电动助力转向系统的研究和发展就具有重要的理论和实用价值。
在EPS系统，蓄电池提供能量，电子控制单元（ECU）控制发动机提供适当的转向辅助力。电子控制单元时时跟踪电机电流，根据力矩电机电流和转速信号，通过采用相应的措施使其电流符合目标电流。控制系统的跟踪性能是一个重要的因素，它影响了电动助力转向系统的效用。所以适当的控制策略对一个好的电动助力转向系统特别重要。事实上，电动助力转向控制技术对一个控制对象，不仅具有多控制目标和多输入多输出变量，还有些非线性因素和不确定程度。在我们设计的时候应该考虑到这些所有的未知量。传统的PID控制器完全取决于它的增益参数调整。现在，许多设计人员则采用先进的控制理论来设计，如鲁棒控制理论，模糊控制理论和神经网络控制理论。它们减少由线路激励和传感器测量误差而造成的干扰，提高稳定性，追踪能力和反系统的干扰技术。模糊逻辑控制器具有良好的控制效果，特别是对非线性控制或不确定的属性对象，算法非常难以确定的对象有着更好的效果。为了提高电动助力转向整体性能，模糊逻辑控制理论应用于辅助控制算法。而EPS理论，机械转向系统的数学模型，助力马达，整个电动助力转向系统模型，EPS的硬件系统正在被积极的研究。仿真结果表明，基于模糊PID控制系统是电动助力转向控制系统非线性控制是可行的。
二.EPS系统的建立