电动助力转向系统控制策略 (2).pdf

第23卷第1期重庆工学院学报(自然科学)2009年1月
Vol.23No.1JournalofChongqingInstituteofTechnology(NaturalScience)Jan.2009

电动助力转向系统控制策略

史剑宗1,王小青2,许南绍1,2

(1.重庆工学院,重庆400050;2.力帆汽车研究院,重庆400037)

摘要:建立电动助力转向系统的动力学数学模型,分析了比例控制策略和比例微分控制策略的不
同控制效果,研究了比例控制系数和微分控制系数对控制效果的影响,为PD控制器的设计提供
了依据.将设计中的力帆7130电动助力转向系统结构参数带入模型.仿真结果显示电机助力效
果良好.
关键词:电动助力转向;系统控制策略;比例微分控制
中图分类号:U469.72文献标识码:A文章编号:1671-0924(2009)01-0015-04

ResearchonElectricPowerSteeringSystemandControlStrategy
SHIJian-zong1,WANGXiao-qing2,XUNan-shao1,2

(1.ChongqingInstituteofTechnology,Chongqing400050,China;
2.LifanAutomobileEngineeringInstitute,Chongqing400037,China)

Abstract:Byestablishingakineticmodelofelectricpowersteeringsystem,thispaperanalyzesthediffer
entcontroleffectsofproportioncontrolstrategyandproportiondifferentialcontrolstrategy,andstudiesthe
influenceofproportionalcontrolcoefficientanddifferentialcontrolcoefficientoncontroleffects,providing
thebasisfordesignofPDcontroller.Simulationresultsshowthatelectricalpowerhasgoodeffectbybring
ingintothemodelthestructureparametersofelectricpowersteeringsystemofLIFAN7130,whichisunder
design.
Keywords:electricpowersteering;systemcontrolstrategy;proportiondifferentialcontrol

电动助力转向系统(electricpowersteeringsys特性的伺服系统.与普通液压助力转向系统(hy
tem,EPS)是在传统机械转向系统的基础上,根据draulicpowersteeringsystem,HPS)相比,EPS在节
作用在方向盘上的转矩信号和车速信号等,通过能、环保、结构紧凑性及路感!的可调性方面有着
电子控制装置使电机产生相应大小和方向的辅助明显的优势.EPS代表未来动力转向技术的发展方
力矩,协助驾驶员进行转向操作,并获得最佳转向向,将作为标准件装备到汽车上,并将在动力转向

收稿日期:2008-10-16
基金项目:力帆汽车研究院横向课题:EPS的匹配与控制策略研究.
作者简介:史剑宗(1982),男,湖北武汉人,硕士研究生,主要从事汽车电子控制方法及检测技术方面的研究.
16重庆工学院学报

领域占据主导地位.据TRW公司预测,到2010年该系统的二阶动力学模型为

全世界生产的每3辆轿车中就有1辆装备EPS.特Ih∀#h+Bh∀h+Ks(h-r)=Th(1)

别是低排放汽车(LEV)、混合动力汽车(HEV)、燃Ir∀#r+Brr-Ks(h-r)=GTa-Tr(2)
料电池汽车(FCEV)、电动汽车(EV)四大EV汽车Tm=Ka∀Im(3)
将构成未来汽车发展的主体,这给EPS带来了更Ta=Tm-Imm-Bmm(4)
加广阔的应用前景[1-2].I=KpKs(h-r)+KdKs(h-r)(5)
EPS根据电机驱动部位的不同可分为3类:转m=G∀r(6)
式中为转向盘的转动惯量、转角、转向
向轴助力式、转向器小齿轮助力式和齿条助力式.:Ih,h,Th
盘被施加的扭矩;Ir,r,Tr为前轮和转向机构向
其中以转向轴助力式在轿车上的应用最为广泛,
转向柱简化后的转动惯量、转角、所受的转向阻力
其典型结构