汽车电动助力转向系统控制器的设计.doc

汽车电动助力转向系统控制器的设计

2.57万字 54页 原创作品，已通过查重系统


摘要 摘要自汽车问世以来，转向系统是汽车重要的组成部分，直接影响着汽车整体的稳定性以及驾驶员的人身安全。电动助力转向系统(EPS)是最完美的转向系统，它区别于几种传统的转向系统，极大的提高了汽车的安全性能和操纵的舒适感，同时节约了能源，保护了环境。近年来，随着电子技术和控制理论的快速发展，以及处理芯片的性能不断的提高EPS将成为未来汽车转向系统的主流。
本论文的研究对象是EPS。在对汽车转向系统的发展历程和国内外的发展现状进行深入的研究和分析的基础之上，对EPS的结构进行了简化，画出结构图，并对图中的各个主要部件进行了分析，并且建立了EPS的电机及系统模型。然后，介绍分析了助力控制、回正控制、阻尼控制三种系统工作模式并且设计了系统补偿控制。然后分析比较了三种助力特性曲线，在此基础上设计出了适合于本系统的助力曲线模型。介绍了模糊PID控制器相关原理，在结合经验值的基础上设计了适合本系统的模糊PID控制器。
最后，以Freescale公司的MC9S12DP256B单片机为控制器核心设计了电子控制单元，主要包括单片机最小系统电路、助力电机的驱动电路以及各种传感器的调整电路等。同时根据硬件单元性能的需求开发了系统软件部分。本系统软件编程采用模块式设计思想，包括了主程序设计模块，系统初始化模块，信号采集处理模块，PWM输出模块等。

关键词：EPS 助力电机 助力特性 PID控制 模糊控制