电动液压助力转向系统分析与控制器设计

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电动液压助力转向系统(Electro-Hydraulic Power Steering System简称EHPS)集液压助力转向和电动助力转向的优点于一体,EHPS系统采用直流电机驱动液压助力转向油泵,既使转向助力与发动机转速无关,可根据汽车的转向需要提供助力,又发挥液压驱动系统能量密度大优势,由于有液压系统的存在,提高了转向平顺感觉,衰减道路冲击,提高了驾驶舒适性和安全性。   本文在前人研究的基础上,进一步研究了EHPS系统的理想助力特性曲线,通过某乘用车进行实车测试,得出该车的助力特性曲线。针对其助力特性曲线的强非线性,根据神经网络具有良好的逼近任意复杂非线性的能力,采用了BP神经网络技术对助力特性曲线进行拟合,得出车速,方向盘角速度与电机转速之间的非线性关系曲线,为系统的建模奠定基础。   结合AMESim和Simulink软件各自应用的特点和优势,建立EHPS系统的仿真模型,采取联合仿真方法对EHPS系统进行了仿真分析。独创性的选用飞思卡尔单片机——MC9S08AW32进行EHPS系统的硬件设计,对控制器各个功能模块设计了具体硬件电路。在PCB设计过程中考虑了有关电磁兼容方面的问题。采用配套的最新开发软件Code Warrior6.2,根据EHPS系统的主程序流程进行了软件编程以及采用了数字PID控制原理来实现电机的控制,最后对无刷直流电机进行PWM调制。   在最后的实验阶段对控制器进行了台架实验,实验结果表明该控制器表现良好,但在某些方面仍需改进。
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