电动助力转向系统建模及仿真.pdfVIP

第24卷 第3期 重 庆理 工 大 学学报 (自然科学) 2010年3月 V01．24 No．3 JournalofChongqingUniversityofTechnology(NaturalScience) Mar．201O 电动助力转向系统建模及仿真 钱学武，马明星，徐国民，管延才 (扬州大学 机械工程学院 ，江苏扬州 225127) 摘 要：建立了电动助力转向系统主要部分的数学模型，根据助力原理设计了助力特性曲 线，采用Matlab／Simulink工具箱建立了无电机助力、无PID控制算法助力和有PID控制算法助力 的仿真模型。分析了3种模型的仿真结果，为进一步控制系统性能研究提供依据。 关 键 词：助力特性；Matlab；PID 中图分类号：U463．4 文献标识码：A 文章编号：1674—8425(2010)03—0014—04 SimulationandModelingofElectricPowerSteeringSystem QIANXue—WU，MAMing—xing，XUGuo—min，GUANYan—cai (SchoolofMechanicalEngineering，YangzhouUniversity，Yangzhou225127，China) Abstract：Atfirst，themathematicmodelsofelectricpowersteeringsystem isbuilt．Theassisting characteristicscurveisdesignedaccordingtotheassistingprinciple，andsimulationmodelsofsystems withnopowermotor，noPID controlassistandwithPID controlassistarebuiltthroughMatlab／Simu— linktoolbox．Atlast，thesimulationresultsofthethreemodelsareanalyzedtoprovidereferencefor furtherstudyontheperformanceofcontrolsystem． Keywords：assistcharacteristic；Maflab；PID 经过分析处理后对助力电机进行相应控制 。 1 系统组成及工作原理 电动助力转向系统(electricpowersteering，简 称EPS)主要 由机械转向系统、转矩传感器、车速 传感器、电流传感器、控制单元 (ECU)、离合器、助 力电动机及减速机构等组成，如图1所示。其工 作原理：汽车在运行过程中，扭矩传感器、车速传 感器及电流传感器会产生相应的传感器信号，这 些信号经过滤波、信号电平调整后传给ECU，ECU 图1 电动助力转向系统结构 收稿 日期：2009—12—16 基金项目：江苏省汽车工程重点实验室开放基金项目(Qc2007o3)；2009年度扬州大学大学生学术科技创新基金 资助项 目 作者简介：钱学武 (198l一)，男，山东I临沂人，硕士研究生，主要从事汽车电子控制技术研究；马明星 (1974一)， 男，安徽巢湖人，博士，副教授，硕士生导师，主要从事汽车系统动力学和汽车电子控制技术等方面的 研究。 钱学武，等：电动助力转向系统建模及仿真 15 2 电动助力转向系统建模 3 助力特性曲线的建立 在构建电动助力转向系统模型时，分析了实 EPS的助力特性属于车速感应型，即助力特 际电动助力系统与模拟 电动助力转