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电动助力转向系统的控制研究
资料介绍
电动助力转向系统（Electric Power Steering，EPS）是一种新型的动力转向系统，与传统的助力转向系统相比，它具有结构简单、重量轻、体积小、节能环保、安装及维修方便等优点。EPS系统采用电动机直接提供转向助力，助力的大小由助力特性曲线确定，然后通过电子控制单元分析、计算并控制，能实时根据汽车的行驶工况提供合理的转向助力，使汽车在低速行驶时转向有良好的轻便性，在高速行驶时转向有良好的操纵稳定性。目前 EPS系统已成为动力转向技术研究的焦点。
本文首先论述了电动助力转向系统的优点、国内外的研究现状、结构组成、工作原理及分类。详细分析了电动助力转向系统各个部件的选取方案。在简要介绍助力特性曲线的类型及选取方案的基础上，通过借鉴国内外参考文献计算确定了本文所用到的助力特性曲线。
其次，控制芯片选用 Freescale公司 MC9S12DG128单片机，设计了电动助力转向系统电子控制单元的硬件电路，包括电源电路、转矩信号处理电路、车速信号处理电路、电动机驱动电路、电磁离合器电路、电流传感器信号处理电路等。简单介绍了电动机的结构、工作原理及 PID控制，建立了电动机的数学模型。
最后，通过 MATLAB／Simulink建立了电动助力转向系统仿真模型，并将数字PID电流控制方法应用于电动机控制模型中，依据电流形式的助力特性，实现了对目标电流的 PID闭环控制。通过仿真表明，EPS控制系统有良好的助力性能、跟踪性和稳定性，能满足低速行驶时的轻便性和高速行驶时操纵稳定性。
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