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汽车电动助力转向模糊控制器研究
| 论文题名： | 汽车电动助力转向模糊控制器研究 |
| 关键词： | 电动助力转向控制器;模糊控制算法;永磁式直流电动机;单片机;汽车工业 |
| 摘要： | 在现代汽车工业中,衡量汽车工业水平的标志,除了机械结构的改进,汽车电子化的程度被看作是另一个重要标志,其中取代传统液压助力转向系统的电动助力转向(EPS, Electric Power Steering)系统,是汽车电子化在助力转向领域的重要应用,市场前景广阔。根据中国汽车工业协会的报告,2007年到2012年,我国电动助力转向器的销售额从62万套增加到600万套,市场占有率不断扩大,但本土生产市场仅占9％,其余均被外资或合资企业占领,因此开发出具有自主知识产权的EPS系统,对我国EPS行业的发展意义非凡。 本项目是四川省科技厅基础研究项目,以转向轴式 EPS为研究对象,以LPC922FN单片机为控制核心,以永磁式直流电动机为助力装置,设计了 EPS控制器,可靠性高、成本低廉。首先分析了 EPS系统的工作原理及助力函数曲线特点,针对传统PID控制的局限,将模糊控制算法应用到EPS中,并建立了输入输出参数的隶属度函数和相应的控制规则;然后结合转向轴式 EPS系统的动力学方程,在MATLAB/SIMULINK环境下建立了系统模型,仿真验证算法的性能;硬件部分,设计确定了各主要电路的实现方案并完成了各功能模块的设计,软件部分,编写实现了系统程序总体流程及各个软件模块;最后完成了系统软硬件联合调试,进行了大量测试实验,包括功能性实验和性能实验,基本完成了设计指标,实现了以方向盘输入力矩、转向轴旋转角度和车速为输入信号,以电机助力电流为输出信号的助力转向控制器的设计。 本文重点在于将模糊控制应用到汽车助力转向器的开发,在安全性前提下,能够有效的完成汽车转向助力、阻力或回正功能,有效改善了驾驶员在低速行驶时转向轻便与高速行驶时转向稳重的驾驶体验,基本能够达到预期的设计目标,对于实际工程有较大指导意义。 |
| 作者： | 刘元开 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 雷霖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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