電動助力轉向系統主動回正控制方法的研究

德州學院汽車工程學院　朱恒偉

電動助力轉向系統主動回正控制方法的研究

德州學院汽車工程學院朱恒偉

本文對電動助力轉向系統的控制策略進行研究，針對主動回正控制提出了一種基于方向盤轉角的閉環PID控制策略。并利用MATLAB/Simulink軟件建立了電動助力轉向系統動力學模型和整車模型，著重對系統回正控制模型進行搭建，通過對不同輸入力矩運行EPS系統的回正控制仿真，驗證加入回正控制后的汽車回正控制效果。

主動回正；PID；MATLAB/Simulink；仿真分析

電動助力轉向系統是近些年在國內迅速發展并大量應用的助力轉向系統，國內很多企業和高校都對EPS系統的控制策略進行了相關的論證和研究。但是國內的EPS廠家對擁有主動回正控制功能的汽車投入還不多。當今社會汽車電子控制技術在汽車轉向控制方面的應用越來越多，主動回正控制這一對汽車操縱穩定性和安全性帶來極大優勢的技術也成了我們需要關注的重點。

1　EPS系統動力學模型

EPS系統的輪胎回正力矩需要轉向器齒輪的動力傳遞，要對整個EPS系統建立基于整車三自由度的系統動力學模型，分別對轉向軸、齒輪齒條、助力電機和輪胎模型進行分析，現建立系統模型如下：

式中，Js為方向盤轉動慣量；Bs為轉向上軸阻尼；θs為方向盤轉角；θe為轉向下軸轉角；Th為方向盤轉矩；Ks為扭桿剛度；θm為電動機轉角；Jm為電機轉動慣量；Km為電動機剛度；G為減速器傳動比；Xr為齒條位移；MR為轉向器質量；BR為齒條阻尼；……