傳統(tǒng)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（Electric Power Steering,簡稱EPS）一般選取直流電機(jī),造成整個(gè)系統(tǒng)體積大、質(zhì)量重、功率低等缺點(diǎn)。為了減輕轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體質(zhì)量,本文采用功率密度大、體積小、效率高的永磁同步電機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor,簡稱PMSM）作為助力轉(zhuǎn)向電機(jī)。此外,選用魯棒性強(qiáng)、系統(tǒng)響應(yīng)快的滑模算法對PMSM驅(qū)動(dòng)控制。針對EPS系統(tǒng)上層算法,本文對隨速助力特性曲線進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并設(shè)計(jì)了 EPS系統(tǒng)的軟硬件,通過相應(yīng)的檢測實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證EPS性能。建立三相靜止坐標(biāo)系PMSM數(shù)學(xué)模型,并通過Clark及Park變換簡化其數(shù)學(xué)模型,方便后續(xù)控制算法的研究。提出可變增益滑模魯棒控制算法,將系統(tǒng)狀態(tài)變量及系統(tǒng)外部干擾與切換增益相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)切換增益的自動(dòng)調(diào)整,能夠降低系統(tǒng)抖振。此外,通過調(diào)整魯棒系數(shù),可克服系統(tǒng)外部干擾,使系統(tǒng)魯棒性增強(qiáng)。同時(shí),設(shè)計(jì)Lyapunov函數(shù),證明系統(tǒng)穩(wěn)定性。此外,在Simulink中搭建仿真模型,將本文算法與傳統(tǒng)PI算法比較,通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文算法的有效性。介紹了三種EPS助力特性曲線,并通過綜合比較分析,采用直... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２寶馬汽車主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)??主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在車輛高速行駛時(shí)采用小助力大傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向，低速行駛時(shí)采用大助力??［２］

?電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括車載電子控制單元、車速傳感器、方向盤扭矩角度??傳感器、助力轉(zhuǎn)向電機(jī)等，同時(shí)機(jī)械裝置增加了蝸輪蝸桿減速增扭裝置，如圖１－３所??７Ｊ＼?〇??：ｍ?轉(zhuǎn)向管柱??１３矩傳感器線束／?ｓｚ??Ｘ??ｍ?ｉ?助力電機(jī)??控制器（ＥＣＵ）??圖１－３?ＥＰＳ結(jié)構(gòu)圖??電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以車載１２Ｖ或２４Ｖ蓄電池為能量來源，通過電機(jī)向轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提??供助力，控制器通過車速大小、方向盤扭矩、方向盤角度以及車輛當(dāng)前的行駛狀態(tài)，來??計(jì)算車輛當(dāng)前轉(zhuǎn)向需要的助力電流，然后通過ＰＷＭ控制Ｈ橋ＭＯＳＦＥＴ的開關(guān)狀態(tài)，??進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使其輸出期望的助力力矩。助力力矩與方向盤力矩通過轉(zhuǎn)向管柱疊加，??通過齒輪齒條及轉(zhuǎn)向拉桿，實(shí)現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向。??ＥＰＳ相比其他轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來說，結(jié)構(gòu)簡單、控制算法簡單、綠色低碳環(huán)保、開發(fā)成本??低等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足駕駛員對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)輕便性及舒適性要求。鑒于ＥＰＳ系統(tǒng)諸多優(yōu)點(diǎn)，??本文對ＥＰＳ系統(tǒng)進(jìn)行研宄。??１．２助力電機(jī)的種類及選擇??ＥＰＳ用助力電機(jī)

Ｃｌａｒｋ變換是指三相靜止坐標(biāo)系到兩相靜止坐標(biāo)系（ｃｔＰ）的等效變換［２１］。ＰＭＳＭ定??子繞組（ＡＢＣ）磁動(dòng)勢矢量與對應(yīng)變換的兩相定子繞組（ｃｘ（３）磁動(dòng)勢矢量之間的關(guān)系??如圖２－２所示，此時(shí)選定Ａ軸與ａ軸重合。??ｎ＼?＾??＾?？?？——？??／?Ｎ３ｉａ?Ａ（ａ）??／Ｎ３ｉｃ??ｒ??圖２－２磁動(dòng)勢矢量坐標(biāo)系??根據(jù)磁動(dòng)勢守恒，合成磁動(dòng)勢矢量在ａｐ坐標(biāo)系的兩坐標(biāo)軸的投影應(yīng)與ｏｃ卩坐標(biāo)系對??－９－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]汽車電助力轉(zhuǎn)向PMSM控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 李嘉楠.蘇州大學(xué) 2017
[2]電動(dòng)車用永磁同步電機(jī)弱磁調(diào)速控制策略研究[D]. 林偉.大連理工大學(xué) 2016
[3]全地形車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的研究[D]. 王猛.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[4]EPS感應(yīng)助力電機(jī)電流解耦方法研究[D]. 鮑明凱.吉林大學(xué) 2015
[5]集成AFS和EPS的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究[D]. 歐陽偉.湖南大學(xué) 2013
[6]電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制策略研究[D]. 邊曉彬.重慶理工大學(xué) 2013
[7]PMSMEPS系統(tǒng)的補(bǔ)償控制策略研究[D]. 孫寧.清華大學(xué) 2012
[8]汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制策略的研究及聯(lián)合仿真分析[D]. 田正新.湖南大學(xué) 2012



本文編號：3430263