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汽车电动助力转向系统的研究与开发
| 论文题名： | 汽车电动助力转向系统的研究与开发 |
| 关键词： | 电动助力;转向系统;非接触式扭矩传感器;自动调整电路;电子控制单元;模糊PID控制 |
| 摘要： | 我国汽车行业正处于快速发展阶段，汽车正成为对中国宏观经济最有影响力的产业之一。安全、环保和节能等领域将是汽车未来发展的方向。 汽车液压转向助力(HPS)系统体积大、能耗高和智能性差。与相比HPS，电动助力转向(EPS)系统有体积小、效率高、装配简单和智能性好等特点，是汽车电子系统的一个主要发展方向。本文分析了EPS系统的特点，研究开发了EPS系统的两个关键电子元件：非接触式扭矩传感器的信号处理、调零电路和电子控制单元(ECU)。 非接触式扭矩传感器的主要功能是将扭矩转角信号转换为ECU可接收的电压信号。本文分析了非接触式扭矩传感器的机械特点，首先设计了其信号处理电路；其次，考虑到信号处理电路在配合机械结构时需要调整，开发了以PIC16F676微处理器为核心的自动调整电路及其配套软件，实现了信号处理电路的自调整。 ECU是EPS系统的核心，用来完成实时信号采集、电机控制和系统控制功能。本文设计的基于PIC16F877A为微处理器的ECU功能如下：对输入信号(转矩、车速及其他信号)进行硬件处理(滤波、光耦隔离)，输入到微处理器，而后微处理器通过计算和分析，确定助力策略，采用模糊参数自整定PID控制算法、通过由PWM驱动的H桥电路对永磁直流助力电机进行控制。本文首先按照功能模块完成ECU的硬件部分，而后基于该电路结构，依照软件模块化思想开发了的控制软件的主程序、信号采集处理模块、电机控制模块和故障诊断模块。 最后，本文首先用自主设计装置对非接触扭矩传感器电路部分进行测试，而将ECU和扭矩传感器信号处理电路加入EPS系统，通过专用EPS测试台进行台架实验。实验表明，二者配合良好，相应快速，工作稳定，可良好实现助力。 |
| 作者： | 庞博 |
| 专业： | 系统分析与集成 |
| 导师： | 颜文俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学电气工程学院 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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