电动叉车用电动力转向系统的性能研究.pdfVIP

Classified Index: U463.4 U.D.C: 621.3 Dissertation for the Master Degree in Engineering RESEARCH ON THE PERFORMANCE OF THE ELECTRIC POWER STEERING SYSTEM FOR ELECTRIC FORKLIFT Candidate ： Li Xiangsong Supervisor ： Prof. Song Liwei Academic Degree Applied for ： Master of Engineering Speciality ： Electrical Engineering Affiliation ： School of Electrical Engineering and Automation Date of Defence ： June, 2013 Degree-Conferring-Institution ： Harbin Institute of Technology 摘 要 摘 要 伴随着电子汽车技术的发展，人们对汽车转向舒适性的要求越来越高，电 动助力转向系统（EPS ）便应运而生。电动助力转向系统作为新生的转向系统 家族的一员，具有结构简单，占用空间小，重量轻，能耗低，噪声小，无污染 等特点，正被人们广泛关注。随着其控制技术的发展，EPS 系统必将日趋成 熟，成为转向系统中的主流。由于 EPS 系统优势明显，发展迅速，其应用范围 也在不断的扩展，从小型车到大型车，从客车到货车，都可能会发现 EPS 系统 的影子，电动叉车就是一个例子。电动叉车作为一种常用车型，凭借着其无污 染、噪音小、小巧灵活等特点，应用于多种场合，如仓库、厂房、车间、港 口、机场、医院等。因此对电动叉车用EPS 系统的研究具有现实指导意义。 首先从电动叉车用 EPS 系统的原理入手，结合本文所研究的电动叉车的结 构特点与运行工况，确定了适用于电动叉车的 EPS 系统的工作模式及控制策 略。为了提高转向性能，在助力特性控制的基础上加入了助力补偿环节。同时 确定了电动叉车用 EPS 系统所要研究的性能，包括：稳定性、助力特性、转向 一致性、转向轻便性及路感，并对前三个性能进行重点研究。 依据本系统的工作原理，进行了数学模型及仿真模型的建立，通过 Matlab/Simulink 对系统的转向过程进行仿真。仿真结果表明，系统具有很好的 稳定性、助力特性及转向一致性，并且在助力补偿控制下，转向系统的动态性 能能够得到改善。 基于 DSPIC30F4011 芯片对 EPS 系统进行了软硬件设计，选用永磁无刷直 流电机作为助力电机，搭建了电动叉车用 EPS 系统的试验台架。依据研究内容 进行相关试验。试验结果与理论分析及仿真结果相一致，验证了电动叉车用 EPS 系统控制策略的正确性。最后将 EPS 系统安装到电动叉车上并进行调试， 调试表明本系统能够满足电动叉车对转向性能的要求。 关键词：电动叉车；电动助力转向系统（EPS ）；EPS 系统性能评价；永磁无刷 直流电机 I Abstract Abstract Along with the development of electronic automotive technology, people’