试析汽车电动助力转向系的模糊控制

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1、广西大学硕士学位论文汽车电动助力转向系的模糊控制姓名：石磊申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：黄大明20090630汽车电动助力转向系的模糊控制摘要电动助力转向系统(EPS)是驾驶员转向时的助力装置，和传统的液压助力转向系统相比，它具有经济、环保等特点。对EPS研究的主要任务是提出EPS的控制策略，并与已有的控制策略进行比较分析，用提出的方法进行系统开发；其目的是通过仿真分析与试验研究，验证其对于汽车的操纵稳定性是否有进一步的提高。在控制策略方面，对汽车转向模型和EPS受力进行了分析，建立了EPS数学模型与PD控制方法；通过对EPS助力特性的

2、分析，研究了EPS的模糊控制方法，针对PD控制与模糊控制存在的问题提出了EPS的混合模糊PD控制方法，并运用MATLAB进行仿真分析；在系统开发方面，设计了基于STC89C52单片机的控制系统，其原理是：以扭矩信号与汽车速度信号为依据，通过相应的控制规则控制电动机目标电流。通过仿真结果表明，与PD控制相比混合模糊PD控制无论是从系统稳定时间还是超调量来说都明显减小，抗干扰性明显提高，这说明采用混合模糊PD控制协调了汽车的操纵轻便性和“路感"的矛盾；在试验分析中，一定速度下助力电流与转向力矩有较好的跟随性，不同速度，输入相同的力矩，助力电流随着车速的增加而

3、减小，这进一步说明混合模糊PD控制较好的解决了转向系统“轻”与“灵"的矛盾，改善了汽车的操纵稳定性。当然，对于EPS来说其控制方法仅仅是其改善性能的一个方面，传感器、电动机等各部件对EPS的总体性能也有很大影响，只有各方面的性能不断提高才可能进一步扩展EPS的应用前景。关键词：EPSPD控制混合模糊PD控制助力特性ⅡFUZZYCONTRoLOFAUToMoBILEELECTRICPOWERSTEEIUNGABSTRACTElectricpowersteering(EPS)systemispowerdevicewhenthedrivertumde．Comp

4、arewiththetraditionalhydraulicpowersteering，ithasthecharacteristicofeconomic，andenvironmental．ThemostlymissionofresearchEPSisadvancecontrolstrategyandcomparewithcontrolstrategyhasbeen，usethismannerfinishthesystemexploitation；theaimisthroughthesimulationanalysisandtestresearchtova

5、lidatethismannerwhetherornotCanimprovevehiclehandlingandstability．Onthecontrolstrategyside，analysissteeringmodelofautomobileandthestressofEPS，establishedthemathsmodelandPDcontrolmethodofEPS；throughanalysetheaidforcecharacteristicofEPS，researchthefuzzycontrolmethodofEPS，fortheexis

6、tentproblemofPDandfuzzycontroladvancethePD—fuzzyhybridcontrolmethod，anduseMATLABsoftwarefinishsimulationanalysis；onthesystemdevelopmentside，designedcontrolsystembaseonSTC89C52singlechipmicyoco，theelementsis：accordingtotorqueandspeedsignalandcorrespondingcontrolrulecontroltheaimcu

7、rrentofelectromotor．Simulationresultsindicate，comparewithPDcontrolPD—fuzzyhybridcontrolnomatterfromsystemstabletimeorovershootamountisdistinctnessminish，anti-jammingcharacteralsoimprove，itilluminatethatusePD—fuzzyhybridcontrolCancoordinatethecontradictionofvehiclehandlingandporta

8、bilityand‘steeringfeeling’；intheanalyset