汽车中的EPS系统应用分析

本文综述了汽车助力转向系统EPS的发展,EPS系统的结构组成及工作原理。EPS具有节能、环保、成本低、易控制、结构简单、便于装车等传统转向助力系统无法比拟的优势,成为转向技术的发展方向。     

汽车电动助力转向系统的硬件设计

电动助力转向系统（EPS）可根据路况及车况调整控制电机的助力状态,降低能源消耗,提高转向特性及行驶安全性．文中以高速数字信号处理器（DSP）为核心,设计了一个EPS的嵌入式系统;通过对DSP的选型、EPS的结构、控制原理与系统电路模块的分析,阐述了EPS嵌入式系统硬件的分层结构设计过程、EPS信号处理电路、助力电机和电磁离合器功率驱动控制电路;获得了扭矩传感器特性及信号处理电路的数据．试验结果表明,所采用的控制系统可实现EPS的基本功能．     

汽车电动助力转向系统（EPS）技术分析与应用

电动助力转向系统(Electrical Power Steering，简称EPS)是根据汽车运行状态，在电子控制单元(ECU)的控制下把电动机的驱动力传递给转向轴或转向齿条，利用电动机产生的动力协助驾车者进行转向的机构。昌河作为国内首先批量采用EPS的主车厂，在国内无相关经验与开发资料的前提下，通过对EPS技术深入地分析与探讨，增加对EPS的认识，引导EPS的国产化开发工作，对EPS的主车厂技术认可工作提供指导性意见。本文概述了电动助力转向系统的市场优势及发展前景、控制理论、控制原理、控制策略，重点对EPS开发过程中的控制策略进行了理论分析与探讨．并针对北斗星车国产EPS开发项目的认可工作提出切实可行的实施方案。     

基于联合仿真分析的微型轿车EPS控制策略研究

为了提高某微型轿车的转向性能,进行了电动助力转向系统(EPS)控制策略的研究.针对微型轿车,设计了EPS助力控制、回正控制和阻尼控制策略,利用MATLAB/Simulink软件建立了EPS控制系统模型;运用MSC.ADAMS/CAR建立带EPS的微型轿车虚拟样机模型;参照相关国家标准,采用联合仿真分析的方法进行了微型轿车的操纵稳定性仿真试验.仿真结果表明,加入EPS控制的微型轿车转向轻便性和转向回正性能良好,所设计的EPS控制系统提高了汽车的转向性能.     

基于LabVIEW的EPS性能试验台测控系统

根据汽车电动助力转向系统转向轻便性与安全性的要求,基于LabVIEW开发了一套电动助力转向性能试验台测控系统。测控系统输入、输出端的连接与断开均由步进电机控制,实现了连接与断开的自动化控制。同时,系统采用伺服电机对EPS加载不同比例系数的力矩,用来准确模拟汽车在不同车速时转向所受到的转向阻力矩。各种信号由双诺公司的AC6614数据采集卡和各种不同功用的信号传感器采集得到,将得到的数据进行分析处理,然后将处理后的数据绘制成各种曲线并实时显示在计算机屏幕上。对某型汽车的EPS系统进行了基础性能试验,试验结果表明,所设计的EPS试验台测控系统符合试验要求,且性能良好。     

基于模糊控制的电动助力转向系统控制策略研究

随着现代汽车电子控制技术的飞速发展,电动助力转向(Electric Power Steering,简称EPS)系统正逐步取代传统液压助力转向系统。该文通过对汽车电动助力转向系统的动力学分析,建立了车辆了EPS系统的动力学模型,提出了基于模糊控制的EPS系统助力控制策略,并对其建模仿真,为电动助力转向系统的设计与开发提供理论基础和设计方法。     

EPS助力补偿控制策略的研究

文章分析了电动助力转向(electric power steering,EPS)系统各部分的动力学模型,并由此搭建了其Simulink仿真模型;对于时变性、非线性较强的EPS系统,采用了单神经元自适应PID(single neuron self-adaptive PID,SNPID)控制算法;针对一般助力特性曲线下EPS系统动态响应特性较差的问题,提出了在转矩传感器检测的转矩之中加入相位超前补偿、应对路面冲击的转矩微分补偿、减轻转向系统摩擦对系统影响的摩擦补偿、改善快速转向或换向时电机助力的迟钝和驾驶员"顿挫"感的惯性及阻尼补偿;并在上述补偿的基础上,针对原地撒手抖动问题提出了基于转矩变化率的助力死区增大控制方案。仿真和实车试验结果表明,加入补偿控制的EPS助力策略的动态响应特性和转向轻便性均得到了改善。     

基于模糊自整定PID的EPS控制系统研究

根据电动助力转向系统的工作原理、控制模型、助力特性及控制策略,利用Matlab软件中simulink模块搭建基于模糊自整定PID控制的目标电流跟踪控制仿真模型,然后通过分析仿真结果得出模糊自整定PID控制能较好的满足EPS系统助力、操纵稳定、响应快的特性要求.对EPS控制系统研究具有一定的参考性.     

汽车EPS回正控制与仿真试验研究

为了改善汽车转向轻便性的问题以及解决传统EPS系统所带来的汽车回正性能降低的问题,建立了基于SIMULINK的电动助力转向系统仿真模型,创建了基于系统环和控制环的控制策略,提出了基于转向盘转角和目标操纵转矩的PID控制方法,通过仿真与试验拟合出转向盘转角θh——目标操纵转矩TdMap图.运用MATLAB仿真EPS助力效果与实车试验对比验证设计的控制策略,改善了汽车的助力回正性能,提高了汽车的转向轻便性和行车安全性.     

基于TMS320F28016的电动助力转向控制器的研制

针对当前汽车电动助力转向(EPS)系统采用单片机进行控制响应速度慢、实时性差、转向过程不平滑等缺点,给出了基于32位高性能定点DSP芯片TMS320F28016为核心的控制器设计方案;介绍了其硬件组成及软件结构;采用PID控制策略对电流进行闭环控制;利用PWM技术控制电机的电压,以调节助力电流的大小.测试结果表明,该系统具有较高的可靠性和良好的助力特性.     

电动助力转向系统中电磁离合器的节能

电动助力转向系统(EPS)不是真正的“按需型”转向系统．通过对其工况分析,提出根据转向助力电动机电流的大小用PWM来控制电磁离合器电流的节能方案．分别建立对应具体转向工况和实际路况的EPS系统能耗评价方案,依据实际的转向使用情况,选取了原地转向、大转角转向和方向盘中位附近转向3种典型的转向工况和一段典型的路况进行试验．结果表明：在所选路段上,该节能方案降低系统能耗约43．6％．     

基于多体模型和硬件在环试验的汽车EPS控制研究

文章运用多体动力学理论,建立了基于笛卡尔坐标的电动助力转向系统多刚体动力学模型和整车模型,在此基础上对EPS进行了助力控制研究,并利用多刚体动力学模型能够良好反映转向系统负载特性的特点,对EPS进行了回正控制研究;最后进行了基于Matlab的仿真和基于LabVIEW的实车硬件在环试验,验证了EPS的控制效果。     

基于MATLAB的双电机驱动电动客车EPS仿真研究

建立某大客车的多体动力学模型,根据电动助力转向系统(EPS)的工作原理,设计了直线型助力特性曲线和系统控制策略,在Matlab中建立控制模型,进行仿真分析.分析结果表明所建双电机EPS模型不仅能满足转向系统对于轻便性、助力跟随性的要求,而且有较好的助力效果,同时提高了系统的可靠性和操稳性.     

摇臂轴助力式循环球EPS系统的控制策略

设计了一种摇臂轴助力式循环球EPS系统,采用滑模控制方法设计系统控制器。在考虑了二级减速机械结构磨损的基础上,建立EPS系统的状态方程,并根据滑模控制理论求出EPS系统的切换函数,然后采用一种优化后的指数趋近律来限制切换函数的1阶导数。通过MATLAB/Simulink建立EPS系统动态模型并仿真,结果表明滑模控制下的EPS系统跟随性好、超调量小,且有效削弱了滑动模态切换引起的抖振。研究结果可供新能源汽车转向系统的设计与开发参考。     

基于VB和SolidWorks的汽车EPS系统动态仿真

汽车转向系统是影响汽车操纵稳定性、主动安全性和舒适性的关键部件,应用VB、SolidWorks混合编程技巧,通过图形交互手段方便快速地改变汽车EPS系统设计的原始数据和条件,实现对计算过程的引导和控制,方便分析原始数据的改变对系统基本特性的影响。通过汽车EPS系统运动学和动力学仿真,将助力转向过程可视化。     

循环球式EPS系统助力特性控制策略研究

研究电动大客车电动助力转向(EPS)系统助力特性控制策略.采用优化设计方法,开发了适合纯电动大客车EPS系统使用的循环球式电动助力转向器,并建立了其动力学模型;针对EPS系统对系统鲁棒稳定性和动态特性的要求,提出了"上层混合H2/H∞电流决策控制 下层模糊PID电流跟踪控制"的两层助力特性控制策略.仿真结果表明:应用上层混合H2/H∞电流决策控制,EPS系统可有效获得来自路面的低频信息并抑制路面高频干扰,使驾驶员获得满意的路感;应用下层模糊PID电流跟踪控制,EPS系统具有较好的动态特性,能够对目标电流进行准确跟踪,使驾驶员获得理想的助力特性.     

电动助力转向装置性能试验台设计

为了研究电动助力转向（Electric Power-assisted Steering,EPS）装置的性能以及EPS电子控制系统（ECU）,设计了电动助力转向装置性能试验台.在转向阻力矩模型的基础上,通过对伺服电机的力矩控制,构建了转向阻力矩半实物模拟系统.测控系统由西门子CPU224XP和MCGS嵌入版构成,用PLC集成的高速脉冲输出功能为ECU提供速度信号,光电编码器与高速计数器组合测量转向盘转角,特征信号的采集由模拟量扩展模块EM235完成.试验结果表明,该试验台能完成EPS的各项性能试验,并有助于ECU控制算法的调试和验证.     

汽车电动助力转向与主动悬架集成控制及其仿真

文章根据汽车系统动力学原理,建立了汽车电动助力转向和主动悬架集成控制的动力学模型。对PD控制的EPS、最优控制下悬架和集成控制的系统进行了仿真计算。计算结果表明,该模型较好地反映了汽车转向时的实际工况,EPS和主动悬架的集成控制的效果优于单独控制,为系统的集成优化打下了基础。     

基于曲线型EPS助力特性曲线的设计

通过对电动助力转向系统助力特性曲线的分类,提出曲线型电动助力转向助力特性曲线的设计思路.采用试验数据曲线拟合法设计了某一车型的EPS助力特性曲线,得出助力特性曲线的三维MAP图,为控制系统软件的设计提供依据.     

电动客车EPS的关键技术

在分析电动客车电动助力转向（EPS）的基本原理和特点的基础上，讨论电动客车EPS研制过程中的关键技术．针对结构布置中遇到的问题，采用有限元方法对结构尺寸进行优化；从助力特性、电机及减速机构、传感器等几个方面讨论系统的匹配设计；分析控制的核心问题，研究目标电流的决策与电流伺服控制技术；并提出EPS设计过程中的可靠性问题与措施．这些关键技术的解决为EPS在电动客车上的应用提供了可靠保证．