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《基于無刷直流電機電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要論文題目：基于無刷直流電機電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的研究嘩型煳啤訾學(xué)科專業(yè)：電力電子與電力傳動研究生：蔡聰朝指導(dǎo)教師：張輝教授摘要；電動助力轉(zhuǎn)向(ElectricPowerSteering，EPS)系統(tǒng)在當(dāng)前己成為汽車技術(shù)發(fā)展的研究熱點和前沿技術(shù)之一，相比以往的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它用直流電動機代替了液壓裝置，在環(huán)保性、安全操作性、占用空間大小等方面表現(xiàn)出了特有的優(yōu)勢。然而目前EPS系統(tǒng)大多采用的永磁直流電動機，由于其自身固有的缺陷——電刷換向，使得它不能滿足現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展。本文采用電子換向的無刷直流電機代替永磁直流電動機，無
2、疑具有更廣闊的發(fā)展前景。首先論文通過國內(nèi)外研究綜述，闡述了目前EPS的發(fā)展現(xiàn)狀。從EPS系統(tǒng)的機械構(gòu)造到工作原理，再到轉(zhuǎn)向系的各主要構(gòu)件分別進行了詳細介紹。在此基礎(chǔ)上建立了轉(zhuǎn)向柱助力式EPS系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并進一步推導(dǎo)得出了系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式，通過對EPS系統(tǒng)助力特性仿真分析，驗證了EPS系統(tǒng)的助力功能。搭建了加入PID控制前后兩種情況下的仿真模型，驗證加入PID控制后，系統(tǒng)能夠表現(xiàn)出較好的瞬態(tài)特性。然后針對EPS系統(tǒng)無刷直流電機的控制是本文設(shè)計的重點，分析了無刷直流電機的工作原理，建立了無刷直流電機的數(shù)學(xué)模型。在分析電機轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制特性
3、的基礎(chǔ)上，確定了本文的電流閉環(huán)控制策略，并對控制策略進行了仿真分析，仿真結(jié)果驗證了控制方法的有效性。接著介紹了EPS系統(tǒng)無刷直流電機控制系統(tǒng)的具體實現(xiàn)。以英飛凌單片機XEl64FM．72F80L作為控制芯片，設(shè)計了電子控制單元(ElectronicControlUnit，ECU)，實現(xiàn)了基本助力轉(zhuǎn)向功能。詳細介紹了主電路、數(shù)據(jù)采集電路以及故障控制電路的組成。在完成硬件單元設(shè)計的基礎(chǔ)上，介紹了控制系統(tǒng)軟件設(shè)計思路，編寫了相應(yīng)的軟件程序。其中包括主程序，霍爾位置信號檢測，母線電流的A／D采樣以及扭矩、母線電壓的采集等模塊。最后針對設(shè)計方案及
4、控制策略進行了臺架試驗驗證，給出了臺架試驗的相關(guān)試驗數(shù)據(jù)及波形，同時進行了詳細分析，結(jié)果證明了設(shè)計方案和控制策略的有效性。關(guān)鍵詞：電動助力轉(zhuǎn)向；PID控制；無刷直流電機；電流閉環(huán)控制；電子控制單元本研究得到縱向項目——陜西省教育廳基金(09JK676)的經(jīng)濟資助。原書空白頁不缺內(nèi)容AbStractTitle：RESEARCHOFCONTROLSYSTEMOFTHEELECTRICPOWERSTEERINGBASEDONBRUSHLESSDCMOTORMajor．．PowerElectronicsandElectricDriveName-
5、CaiCongzhaoSignature：盆：魚磐0一舢SupeⅣ．SOr：PrOf．Zhang?Signature：型攀∥AbstractElectricPowerSteering(EPS)Systemisconsideredasoneofthehotresearchfocusesandfrontiertechnologies．Comparedwiththeprevioushydraulicpowersteeringsystem，DCmotorisusedtoinsteadofhydraulicdevices．Sotheadvanta
6、gesofenvironmentalfriendly，safetyoperation．smallinsizeandSOOilinEPSiSshown．However，becauseoftheinherentflaws--brushcommutation，thepermanentmagnetdcmotorusedinmostEPSsystemscurrentlyiseliminatedbythemoderntechnologyandrapiddevelopmentofautomotiveelectronics．Abroadprospect
7、fordevelopmentispossessedundoubtedlybyadoptingbrushlessdcmotor(BLDCM)whichduetotheelectronicscommutationdeviceinsteadofpermanentmagnetdcmotorusedinEPSsysteminthisdissertation．Firstly，reviewedbythedomesticandforeignresearchpapers，thepresentdevelopmentsituationofEPSisexpou
8、ndedinthisdissertation．FrommechanicalstructureofEPSsystemtoworkprincipleandthemaincomponentsofsteerings
