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具有故障自诊断功能的EPS控制器开发
| 论文题名： | 具有故障自诊断功能的EPS控制器开发 |
| 关键词： | 电动助力转向;EPS控制器;故障自诊断功能;控制策略;台架试验 |
| 摘要： | 电动助力转向系统(EPS)作为车载电子控制系统,不仅需要其能够改善汽车转向轻便性和回正性能,更需要具有良好的稳定性和安全性。本文旨在开发出一套具有故障自诊断功能的EPS控制器,使其不仅能够满足汽车转向助力的基本需求,同时具备一定的故障自诊断与保护能力。 文章首先建立了汽车二自由度运动微分方程、EPS系统及助力电机的数学模型;对EPS控制策略进行分析,包括基于电机电流的PID助力控制策略、基于转向盘转角的PI回正控制策略、阻尼控制策略以及故障自诊断与保护策略。 建立了EPS系统故障树,并对其进行定性分析,根据定性分析结果并结合故障树底端事件的重要程度和可检测性,制定EPS系统故障自诊断监测目标。另外,对EPS各故障模式进行了分析,提出了故障的辨识方法。 根据EPS控制器的功能要求,设计具有故障自诊断功能的EPS控制器硬件电路,包括基于MC9S12XS128主控芯片的单片机系统、基于IR2110s驱动芯片的电机驱动电路、信号采集电路以及故障检测与保护电路。同时,对控制器的电磁兼容性及散热性进行了相关设计。 设计具有故障自诊断功能的EPS控制器的软件程序,软件程序主要包括数据信号的采集和处理、控制模式的判断、目标电流的计算、电机电流的控制以及各部件故障自诊断与保护策略。同时,为保证软件系统的稳定运行,加入软件抗干扰措施。 最后,为验证自主开发的具有故障自诊断功能的EPS控制器软、硬件的可行性和有效性,进行了电机台架试验、EPS台架试验以及实车试验。试验结果表明,开发的EPS控制器能够满足汽车助力转向的要求,同时具备一定的故障自诊断及保护功能。 |
| 作者： | 戴望军 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈无畏 |
| 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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