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基于永磁同步电机的EPS控制策略设计与试验研究
| 论文题名： | 基于永磁同步电机的EPS控制策略设计与试验研究 |
| 关键词： | 永磁同步电机;控制策略;仿真分析;实车试验;电动助力转向系统 |
| 摘要： | 近几年来,我国汽车工业高速发展,人民生活水平稳步提高,人们对汽车的转向系统的需求也越来越高。在众多转向系统中,电动助力转向系统(EPS)由于它的节能、环保、良好的操纵稳定性等优势,已经在越来越多的汽车上应用。EPS的助力电机中,永磁同步电机有着结构简单、体积小、功率密度大、噪声小、使用寿命长等优点。 本文首先选择永磁同步电机作为 EPS系统的助力电机,分析其控制原理,选择具有控制简单、输出转矩稳定的矢量控制方法作为永磁同步电机的控制方法。选择 BI转矩转角一体式传感器作为 EPS系统的传感器,根据其特点,提出回正控制和阻尼控制的控制策略。建立永磁同步电机、转向系统的数学模型,根据数学模型在Matlab/Simulink环境中搭建了EPS系统的仿真模型,对回正控制和阻尼控制进行了仿真试验分析。分析结果表明,EPS系统加入回正控制后,转向盘能够迅速回到中间位置,并且没有摆振现象;EPS系统加入阻尼控制后,能够有效提高转向操作的稳定性。 其次,设计了EPS系统的硬件电路。电路主要包括电源模块, ECU模块,CAN通信模块,电机驱动模块等模块。选用STM32F103ZET6单片机作为EPS系统的主控芯片,驱动电路的设计是选择以IR2136为驱动芯片, MOSFET三相逆变桥电路搭建而成。 最后,根据国标进行了EPS控制器的实车试验,试验包括转向轻便性试验和转向回正性试验。试验结果表明所设计的控制策略和硬件电路应用在汽车EPS系统中的可行性和有效性。 |
| 作者： | 陈守宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王其东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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