汽车电动助力转向系统硬件在环仿真

论文摘要

汽车转向系统是改变车辆行驶方向的机构,其性能的好坏直接关系着车辆操纵稳定性、行驶安全性和驾驶舒适性。随着人们对车辆的驾驶舒适性和社会对车辆节能环保性能日益提高的要求,电动助力转向系统(EPS)因其操纵性能好、效率高、能耗低、路感好、易于安装维护和调整等特性获得越来越多的关注和使用,成为现阶段转向系统研发的焦点。电动助力转向系统的开发因为涉及到机械,电子和自动控制等领域,因此用传统开发方法开发难度较大,开发周期相对也比较长。本文利用Matlab、ControlDesk、CCS等工具和控制软件设计开发平台来开发电动助力转向控制系统,在实现电动助力转向功能的同时,大大减少电控系统开发的工作量,节省工作时间。首先,在Matlab/Simulink环境下建立结合整车操纵动力学的电动助力转向系统动力学模型,在此模型基础上搭建对助力电机目标电流进行闭环控制的电动助力转向系统控制模型,并对此模型进行离线仿真,对控制算法进行验证。然后,在离线模型的基础上,利用Matlab和dSPACE公司开发的实时仿真平台建立电动助力转向系统的实时仿真模型,并对电动助力转向控制系统模型进行硬件在环仿真,验证控制系统的实时性能。最后,利用Matlab和TI公司开发的DSP程序实时开发环境CCS等工具,开发用TI TMS320F2812 DSP做控制芯片的电动助力转向控制器,设计出控制芯片的辅助电路,建立电动助力转向控制模型,生成控制程序。本文所提出的实时控制系统的开发方法可以降低开发电动助力转向控制器的成本,节省开发时间,提高开发质量和开发效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 汽车转向系统概述
• 1.2 电动助力转向系统结构
• 1.3 电动助力转向的发展现状和研究趋势
• 1.4 主要研究内容
• 2 电动助力转向控制系统模型数学仿真
• 2.1 电动助力转向系统功能要求
• 2.2 电动助力转向系统动力学模型
• 2.3 电动助力转向系统控制模型
• 2.4 电动助力转向系统离线仿真
• 2.5 本章小结
• 3 基于DSPACE 的电动助力转向系统硬件在环仿真
• 3.1 EPS 硬件在环仿真概述
• 3.2 EPS 硬件在环仿真平台的组成
• 3.3 EPS 硬件在环仿真建模及仿真
• 3.4 EPS 硬件在环仿真分析
• 3.5 本章小结
• 4 EPS 控制器硬件电路和控制程序开发
• 4.1 EPS 控制器硬件电路开发
• 4.2 EPS 控制程序开发简介
• 4.3 基于TI DSP 的EPS 实时控制模型
• 4.4 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献