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。     

汽车电动助力转向系统的振型分析

针对汽车电动助力转向系统工作过程中经常出现的振动现象,采用振动分析理论研究了由转向盘、电动机转子和输出轴3个集中质量组成的控制对象的振型,包括无阻尼系统和粘性阻尼系统的振型.并以转向轴式这种最常用的电动助力转向系统的结构参数进行分析,采用Matlab软件的符号运算工具箱推导出系统的两个固有频率.结果表明控制对象是小阻尼的,在低频共振频率范围内更是如此,由此造成了在低频共振频率附近的Bode图上出现一个很高的共振峰.     

汽车电动助力转向控制系统的研究

研究了汽车电动助力转向控制系统的总体结构．介绍了以16位定点DSP为核心的控制器的结构特点;建立了以方向盘转角为输入和转矩信号为输出的控制系统模型;分析了控制策略中的三个关键模块：预估模块、助力控制模块以及回正模块的作用;采用B样条插值的方法设计电机助力曲线,可按照用户的要求设计任意形状的助力曲线,以满足不同车型和不同用户的要求．按照以上要求开发出了汽车电动助力转向控制器,装车试验表明,助力效果明显、手感及平稳性满足设计要求．     

电动助力转向系统减速机构改进设计及试验分析

EPS具有结构简单、节能环保等独特优势得以迅速发展.本文讲述了EPS的系统组成及工作原理,介绍了减速机构的改进设计,对比了结构改进前后的特点,最后通过试验进行了验证分析.     

基于单片机控制的汽车电动助力转向系统的设计与开发

汽车电动助力转向系统主要利用直流电动机为汽车的转向系统提供辅助动力，并通过电子控制单元等相关硬件电路，进行数字信号采集、脉宽调制输出等，然后根据相关指令对电动机进行实时控制，并最终由机械传动装置实现助力转向。     

电动助力转向系统及系统模型分析

汽车电动助力转向系统的基本功能是利用电机产生助力力矩帮助转向 与传统的转向系统相比该系统结构简单 ,灵活性大 ,能较好地满足汽车转向性能的要求 ;在操纵舒适性、安全性、节能等方面也充分显示了其优越性 阐述电动助力转向系统的结构和基本工作原理 ,建立了以方向盘转角为输入、转向轴扭矩为输出的线性系统数学模型 ,定量分析了系统参数对转向轻便性、跟踪性的影响 ,并给出了系统控制电路框图     

电动助力转向系统的控制策略

介绍了电动助力转向控制策略，给出了控制策略框图．通过助力控制、转角回正控制、侧向加速度回正控制、阻尼控制和补偿控制5大模块对助力转矩控制策略进行了分析．简述了安全功能控制策略．     

电动助力转向系统仿真及控制策略研究

电动助力转向系统(EPS)是复杂机电一体化的系统,在助力过程中控制策略起着决定性的作用.在动力学分析基础上,根据电动助力转向系统的数学模型,建立了EPS的Simulink仿真模型.在确定控制系统的结构后,对给定信号进行低通滤波,同时采用转向盘扭矩反馈和电流环反馈进行闭环控制,降低了系统的跟踪误差.仿真和实验结果表明,采取适时主动阻尼的低通滤波控制措施降低了跟踪误差,助力效果明显,系统动态响应特性良好.     

基于PID控制策略的汽车电动助力转向系统

电动助力控制是电动助力转向的基本控制策略,并决定电动助力的特性.EPS的控制系统主要由控制器、传感器及信号处理电路、助力电机及驱动电路等组成,讨论了电动助力控制的一般过程、电动机目标电流的控制策略等问题.台架实验表明,提出的控制策略是有效的.     

基于PID控制策略的汽车电动助力转向系统

电动助力控制是电动助力转向的基本控制策略，并决定电动助力的特性。EPS的控制系统主要由控制器、传感器及信号处理电路、助力电机及驱动电路等组成，讨论了电动助力控制的一般过程、电动机目标电流的控制策略等问题。台架实验表明，提出的控制策略是有效的。     

汽车电动助力转向系统的仿真研究

该文描述了电动助力转向系统的主要构造及其工作原理,在对其系统进行分析的基础上,采用PD控制器建立了系统的数学模型,并在Matla6.1下的Simulink4.0进行仿真计算,计算结果表明这一模型是正确有效的,这一成果为今后的对电动助力转向系统的仿真开发和研究打下基础.     

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．     

电动汽车电动助力转向系统鲁棒H∞控制

针对汽车行驶过程中汽车EPS控制器受到转向系统参数摄动、路面干扰、传感器噪声以及大侧向风干扰等不确定性影响,导致助力电流的不精确性和影响EPS系统性能和驾驶安全的问题。建立了EPS系统数学模型,分析了EPS系统的内部不确定性以及外部干扰。用LFT线性分式变换形式表达出EPS模型,求解了不确定性M矩阵。应用H∞控制理论,根据系统性能指标设计了权函数和H∞控制器。结果表明,与PD控制进行了性能对比,稳定时间和电动机最大助力扭矩分别降低了40.00%和36.98%。在传感器噪声和路面高频力矩等外界干扰影响下,H∞控制器比PD控制器具有更好的性能鲁棒性和鲁棒稳定性,具有良好的抗干扰性能,能够满足EPS性能要求。     

电动助力转向系统稳定性分析

在建立电动助力转向系统数学模型的基础上,对电动助力转向系统的稳定性进行了分析,应用控制理论推导了电动助力转向系统的稳定性判断条件,分析讨论了影响系统稳定性的结构参数等因素,指出了各影响因素的相应解决办法,为电动助力转向系统及控制器的设计与改进提供了有价值的理论依据．研究表明,对于一个设计定型的电动助力转向系统,各机构部件的许多参数很难改变,可以采用改变电子控制单元中助力增益的方法来使系统稳定工作,即在控制器设计中采用较小的助力增益,并通过试验进行了验证．     

汽车电动助力转向系统抗干扰技术初探

汽车电动助力转向系统是汽车转向的新趋势,有着卓越的性能,但也有电子产品共同的安全隐患,抗干扰问题,文章初步论述了电动助力转向系统抗干扰的若干技术,探究了研究方向。     

基于硬件在环实验的汽车电动助力转向与防抱死系统控制研究

针对汽车助力转向和防抱死系统进行协调研究,首先建立系统模型,然后对助力转向和防抱死系统的控制器进行改装,分为单独和协调两种控制工况实施仿真,得到横摆角速度和侧向加速度数据并分析,再用实车实验验证仿真工况,综合可得:采用协调控制,汽车的综合制动性能得到改善。     

电动助力转向系统对汽车操纵稳定性的影响

采用多体系统动力学(MBD)与计算机辅助控制系统设计(CACSD)相结合的方法,分析电动助力转向(EPS)系统对汽车操纵稳定性的影响.在多体系统动力学(以MSC.ADAMS软件为支撑)基础上建立包括转向系统、前后悬架系统和前后轮胎的整车动力学模型,作为考察EPS系统对整车性能影响的外部环境;在CACSD(以Matlab/Simulink软件为支撑)基础上建立EPS系统控制模型,研究其助力特性和控制策略.经试验验证,联合仿真模型相对误差在6 %以内,准确地反映了整车的实际情况.     

汽车电动助力转向系统电控单元的研究

随着电子控制技术的发展及其在汽车领域的广泛应用,电动助力转向系统（Electric Power Steering,简称EPS）越来越成为目前汽车电子技术研究的热点之一。与传统的转向系统相比,EPS系统结构简单,灵活性大,可以获得理想的操纵稳定性,能动态地适应汽车行驶状况的变化,在操纵舒适性、安全性、环保、节能、易于维修等方面也充分显示了其优越性。     

汽车电动助力转向系统实验台架的设计

在传统的液压助力转向实验台架的基础上,设计了适用于电动助力转向系统的实验检测台架,包括增加方向盘转角和转矩传感器、转向助力电机和减速机构以及动态数据采集系统,可实现对电动助力转向系统参数的动态检测和分析,综合评价助力特性,为电动助力转向系统的设计及开发提供良好的技术支持.     

汽车电动助力转向系统的回正性能研究

本文以电动助力转向系统的回正性能为研究内容,通过ADAMS建立了模型汽车的整车的虚拟样机模型,在一定的助力特性条件下,分析并设计了EPS系统的回正控制策略,在MATLAB软件中搭建了回正控制系统,通过ADAMS与MATLAB的联合仿真的EPS助力效果与纯机械转向系统的对比验证了设计的回正控制策略可以很好的改善汽车在行驶过程中的回正性能,获得了较好的助力效果,提高了行车的和安全性。