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电动液压助力转向（EHPS）系统控制算法研究及实现
| 论文题名： | 电动液压助力转向（EHPS）系统控制算法研究及实现 |
| 关键词： | 电动液压助力转向;控制算法;神经网络;系统仿真;数字信号处理器 |
| 摘要： | 汽车电动液压助力转向系统是在传统液压转向系统的基础上发展起来的一种新技术，它能够为人们提供更舒适的转向手感和更节约的转向能耗，对它的研究很有意义。本文对电动液压助力转向系统的模型及其控制算法进行了深入细致的研究，并在仿真的基础上进行了实现。 本文首先分析了电动液压助力转向系统的结构，建立了各个部分静态和动态的数学模型并进行了简化。在对各部分模型深入分析的基础上，研究了电机转速与助力大小和转向跟随性的关系。然后依据人们对转向操控性的要求，重点研究了如何根据车速和转向盘角速度控制电机转速进而调节助力获得较好转向手感的方法，并针对该方法车速不连续的缺点，提出一种新的基于多层前向神经网络的系统控制算法，利用神经网络的泛化功能拟合出任意车速下的电机转速和车速、转向盘角速度的关系，有效克服了离散车速下产生的助力盲区。 为了检验研究的控制算法在系统中的应用效果，本文运用AMESim搭建了电动液压助力转向系统。对液压系统的基本性能和车速、转向盘角速度对助力特性影响进行了细致的仿真和分析，最终证实采用本文研究的控制算法在节能的基础上能显著提高系统的性能。 电机控制在本系统控制中十分关键，本文采用的是无刷直流电机，对无刷直流电机的数学模型、工作原理和转速控制进行了研究和分析，并具体介绍了无刷直流电机在本系统中的应用。 控制器是电动液压助力转向系统的核心，是实现控制算法、信号采集和系统通信的部件。本文首先对控制器核心芯片DSP56F803的结构进行了深入研究，开发出一种新的产生互补PWM的方法并应用于实践。然后重点介绍了控制器的外围硬件设计和系统各个模块的硬件及软件实现方法，并对关键信号的处理方法进行了详细的阐述。 最后，本文根据实际条件搭建了电动液压助力转向系统的性能测试平台，采用本文研究的控制算法和设计的控制器对系统的信号处理、电机性能和助力特性进行测试和分析。实验证实，本文研究的控制算法既能提高系统的安全性同时也能满足转向的轻便性。 |
| 作者： | 许阳坡 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 丁润涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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