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高安全性的汽车电动助力转向系统的研究
资料介绍
转向系统是汽车关键的组成部分，它的好坏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(EPS)系统是最尖端的转向系统，它避免了几种传统的转向系统的各种弊端，提高了汽车的主动安全性能和操纵的舒适感，实现了能源的节约，有利于环境的保护。特别是随着电子技术和控制理论的迅猛发展，以及处理芯片的性能不断的提高，EPS势必会成为将来汽车转向系统的主流。
本文建立了EPS的数学模型，并对其进行动力学分析。设计了助力控制器，其中包括反馈控制、前馈控制、超前-滞后校正以及补偿控制等。提出了一种新型的无刷直流电机的id*=0的矢量控制方案，通过坐标变换来求解产生恒定电磁转矩所需要的q轴电流。并在dq0坐标系下通过矢量控制对q轴参考电流进行跟踪，实现了无刷直流电机的转矩平滑控制。
本文分析了汽车的3自由度的数学模型，引入横摆角速度和侧滑角构建车身镇定控制的辅助转向控制方案，车身镇定控制器包括横摆角速度指令发生器、状态观测器和轮胎打滑控制器。实现了EPS系统的高安全性。
最后，以Freescale公司的MC9S12DP256B为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，采用模块化结构完成了EPS系统的软件设计。
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