本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)叉車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向(Electric Power Steering, EPS)是隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展起來的新型的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是占用空間小、運(yùn)行效率高、無污染并且易于控制,因此電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被越來越多地應(yīng)用到各種類型的機(jī)動(dòng)車輛當(dāng)中。本文研究的主要內(nèi)容是基于單片機(jī)的電動(dòng)叉車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā),所完成的工作和研究成果簡單概括如下：1.給出了電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組成和動(dòng)力學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上闡述了電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)工作的基本原理；分析了電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)和普通汽車EPS系統(tǒng)的不同之處并結(jié)合電動(dòng)叉車的實(shí)際工作環(huán)境和工作特點(diǎn)確定了電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的主要工作模式；同時(shí)還簡單討論了影響電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)性能的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素。2.由于永磁無刷直流電機(jī)構(gòu)造簡單、運(yùn)行可靠、并且具備較好的機(jī)械特性和動(dòng)態(tài)特性,因此確定永磁無刷直流電機(jī)作為電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)開發(fā)中的助力電機(jī)；在助力電機(jī)的控制策略方面,采用外層速度環(huán)和內(nèi)層電流環(huán)的雙閉環(huán)控制模式,分別應(yīng)用模糊PID和電流滯環(huán)控制系統(tǒng)外層的速度環(huán)和內(nèi)層的電流環(huán)；在MATLAB/Simulink環(huán)境下完成了永磁無刷直流電機(jī)仿真模型的搭建,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。3.簡單介紹了永磁無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生的原因,通過提出較為合理的方案來對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)進(jìn)行抑制從而提高整個(gè)EPS系統(tǒng)的性能；為了提高電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的反應(yīng)靈敏度和響應(yīng)速度,采用了助力補(bǔ)償?shù)目刂撇呗�；為了獲得較為理想的助力效果,確定了拋物線型的助力特性曲線；通過MATLAB/Simulink對(duì)整個(gè)電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真,仿真結(jié)果與預(yù)期結(jié)果非常吻合,從而驗(yàn)證了控制策略的有效性。4.采用C8051F340單片機(jī)作為電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的微控制器,完成了相關(guān)硬件電路和軟件程序的設(shè)計(jì)工作,并對(duì)相關(guān)的硬件邏輯電路原理和軟件程序流程作了簡單的介紹。5.先后在相關(guān)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成了電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向過程實(shí)驗(yàn),助力特性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)以及助力補(bǔ)償控制實(shí)驗(yàn)；通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可知：本文所建立的電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)具備良好的轉(zhuǎn)向性能,從而進(jìn)一步驗(yàn)證了整個(gè)控制系統(tǒng)的有效性。綜上所述,本文針對(duì)電動(dòng)叉車EPS控制系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計(jì)作為較為詳細(xì)的介紹,從最開始的理論分析,到后來和建模仿真,再到最后的現(xiàn)場試驗(yàn),思路較為清晰,整個(gè)過程基本完成了預(yù)定設(shè)計(jì)任務(wù)的要求,對(duì)實(shí)際的工程應(yīng)用有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 電動(dòng)叉車 無刷直流電機(jī) 控制策略
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH242
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景與研究意義10-11
• 1.2 EPS系統(tǒng)的工作原理11-12
• 1.3 研究內(nèi)容的發(fā)展綜述12-18
• 1.3.1 車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展12-14
• 1.3.2 EPS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)14-15
• 1.3.3 EPS系統(tǒng)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 第2章 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及性能分析19-30
• 2.1 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的系統(tǒng)組成19-20
• 2.2 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型20-23
• 2.3 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的工作模式23-24
• 2.4 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的性能分析24-29
• 2.4.1 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的助力特性曲線的確定24-27
• 2.4.2 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的控制策略研究及仿真分析30-74
• 3.1 BLDCM的工作原理30-33
• 3.2 BLDCM的數(shù)學(xué)模型33-36
• 3.3 BLDCM的控制策略36-38
• 3.3.1 PID控制策略36-37
• 3.3.2 模糊控制37
• 3.3.3 參數(shù)自整定模糊PID控制37-38
• 3.4 BLDCM的仿真模型的搭建38-50
• 3.5 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)的控制策略50-60
• 3.5.1 BLDCM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制50-60
• 3.5.2 助力補(bǔ)償控制60
• 3.6 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)仿真模型的建立及仿真結(jié)果分析60-73
• 3.6.1 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)仿真模型的建立60-63
• 3.6.2 仿真結(jié)果分析63-73
• 3.7 本章小結(jié)73-74
• 第4章 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)控制器軟硬件設(shè)計(jì)74-91
• 4.1 方案總體設(shè)計(jì)74-75
• 4.2 控制器最小系統(tǒng)75-77
• 4.2.1 微處理器的選型75
• 4.2.2 C8051F340單片機(jī)概述75-76
• 4.2.3 系統(tǒng)的時(shí)鐘電路76
• 4.2.4 系統(tǒng)的復(fù)位電路76-77
• 4.3 控制器主要硬件電路設(shè)計(jì)77-82
• 4.3.1 電源電壓轉(zhuǎn)換電路77
• 4.3.2 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路77-79
• 4.3.3 方向盤轉(zhuǎn)矩信號(hào)處理電路79
• 4.3.4 車速信號(hào)處理電路79-80
• 4.3.5 霍爾信號(hào)處理電路80-81
• 4.3.6 過電流保護(hù)電路81
• 4.3.7 繼電器保護(hù)電路81-82
• 4.3.8 故障報(bào)警指示電路82
• 4.4 電動(dòng)叉車EPS系統(tǒng)控制器軟件設(shè)計(jì)82-89
• 4.4.1 軟件開發(fā)工具介紹82-83
• 4.4.2 電動(dòng)叉車EPS控制系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì)83-84
• 4.4.3 相關(guān)子程序模塊設(shè)計(jì)84-89
• 4.5 本章小結(jié)89-91
• 第5章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析91-97
• 5.1 試驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)內(nèi)容91
• 5.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及設(shè)備介紹91-93
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析93-96
• 5.3.1 轉(zhuǎn)向過程實(shí)驗(yàn)93-94
• 5.3.2 助力特性實(shí)驗(yàn)94-95
• 5.3.3 助力補(bǔ)償控制實(shí)驗(yàn)95-96
• 5.4 本章小結(jié)96-97
• 第6章 結(jié)論和展望97-100
• 6.1 全文總結(jié)97-98
• 6.2 研究展望98-100
• 附錄100-101
• 參考文獻(xiàn)101-104
• 致謝104-105
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果105

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 何仁,徐建平;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年04期

2 王壽峰;張孝祖;鄭榮良;;用于EPS的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的Simulink建模與仿真[J];拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車;2010年03期

3 梁繼輝;張曉川;;電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)建模及控制策略研究[J];沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期

  本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)叉車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：388765