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6液压与气动2OO9年第5期

电控液压助力系统的设计研究
张君君，周基祥，陈俊强，刘轩
TheDesignandResearch0fElectricHvdraulicPowerSteeringSvstem

ZHANGJun_jun，zH0UJi—xiang，CHENJun—qiang，LIUXuan

(江苏大学机械工程学院机电研究所，江苏镇江212013)
摘要：介绍了一种电液动力转向控制系统。通过对该系统的原理分析，建立了其相应的数学模型，并
通过仿真分析了所建系统模型的性能，加入了PID控制算法调节，仿真结果表明所建系统响应速度快、转向
精度高。最后试验研究与仿真结果吻合，表明所设计的系统能够满足实际转向的要求。
关键词：电液转向；控制系统；电控单元(ECu)

中图分类号：TH137文献标识码：B文章编号：1000_4858(2009)05_()006_()3

引言以所开发的电液转向系统为对象，对其动态性能进行
随着电子技术的发展，汽车的转向技术也发生了了理论分析、仿真研究和实验验证，该研究对于电液动
根本的变化，由原来的机械转向系统逐步发展成为以力转向系统的研究和应用具有重要的参考价值。
电子控制技术为先导的电液动力转向控制系统。电控
1电控液压助力系统的组成及工作原理
液压助力系统是由直流电机带动电动泵工作，可根据
现代电控液压助力系统主要通过车速传感器将车
转向需求提供不同的转向力，优化了转向操作，提高了
驾驶舒适性和转向灵活性，又克服了汽车转向“发飘”
感觉，保证了高速行驶时的稳定性和安全性。电液动收稿日期：2oo8一l2-o5
力转向控制系统由于其响应快、转向精度高、输出功率作者简介：张君君(1982一)，男，江苏金坛人，硕士，主要从事
大等优点越来越多的应用于工程机械中J。本文就流体传动及控制的研究工作。

能一直连续运行。
5结论
基于PLc控制的气动机械手能够实现物体的自
动循环搬运，而且PLC有着很大的灵活性，易于模块
化。当机械手工艺流程改变时，只对I／／O点的接线稍
作修改，或I／，O继电器重新分配，程序中作简单修改，
补充扩展即可。提高了电雷管包装的自动化程度和生
产安全性。

图6搬运机械手PLC控制面板
参考文献：
(1)将选择开关SA1扳到手动方式分别按下点
[1]张兴国，朱龙彪，刘明，严晓照．电子气动机器人实验
动按钮上升／伸出／左旋／夹紧，机械手分别执行上升／
系统设计与研制[J]．液压与气动，2007(5)：15一l8．
伸出／左旋／夹紧动作；
[2]孙兵，赵斌，施永辉．基于PLc的机械手混合驱动控制
(2)将选择开关SA1扳到回原点方式，完成特殊
[J]．液压与气动，20o5(3)：37—39．
继电器M8o43的置位和机械手回原点的动作；[3]张州，刘广瑞，杜大军．基于PLc控制的气动机械手系统
(3)将选择开关SA1扳到自动循环方式，初始状[J]．机电产品开发与创新，20o4(3)：25—27．
态IsT指令使转移开始辅助继电器M8041一直保持[4]鲍燕伟，吴玉兰．一种通用气动机械手的控制设计[J]．
ON，机械手回原点后，M8044=ON，所以自动循环工作机床与液压，2o06(9)：166—167．
2OO9年第5期液压与气动7

速信号传递给电控单元(EcU)或微型计算机系统，控偿，控制输出力矩的大小和方向，从而获得更满意的控
制电液转换装置根据车速信号改变动力转向的助力特制效果。
性，使驾驶员的转向手力根据车速和行驶条件变化而2转向控制系统的硬件设计
改变。该系统主要由以下几个部分组成：电子控制单2．1电控单元的设计
元(Ecu)、带有电磁旋转助力器的电子方向盘、全液电控单元是整个控制系统的核心，其主要任务：①
压转向器、液压功能模块、步进电机及驱动器、各类传接受各种控制信息。主要指接受驾驶员的各种操作指
感器、转向缸等。其控制系统组成如图l所示。令，如转向或转换工作模式；②系统参数的采集和处
理。电控单元A／D模块采集驾驶员转动方向盘的角
速度和力矩，车辆实际转角，液压缸压力及汽车的行驶
lI方向盘移厂—1
弋，一＼]速度；③执行控制程序，完成各种控制功能。根据
组合阕块
采集到的各类信号参数，实施对步进电机和电磁旋转
助力器的控制；④方向盘的自校正功能。在驾驶员切
赣网换工作模式时启动方向盘校正，保证驾驶安全。本系
统转向控制单角元由A9S5l微机控制器、ADC0809A／D
速压位速扭
芯片和DAc08度32力D移／度A矩芯片组合而成，如图2所示。
信信信信信
全液压
转向器D仆
NjD2
油箱N，Dn3-三Pll壁
垂
图l电控液压助力系统原理N5D7。
A。
反馈信号输入端
电控液压助力系统的控制目标是根据车速和行驶B—
C—输出电流端01
ALE—W