基于can总线的电动助力转向系统关键技术研究

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于CAN总线的电动助力转向系统关键技术研究学科专业电路与系统学号201221020107作者姓名______________黄万建_______________指导教师钟洪声教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构

2、的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年玄月识日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）日期：从哼年$月'^日分类号密级注1UDC学位论文基于CAN总线的电动助力转向系统关键技

3、术研究（题名和副题名）黄万建（作者姓名）指导教师钟洪声教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电路与系统提交论文日期2015.03.20论文答辩日期2015.05.21学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月30日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。KeyTechnologiesResearchofElectricPowerSteeringSystemBasedonCANBusAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScie

4、nceandTechnologyofChinaMajor:CircuitsandSystemsAuthor:WangjianHuangAdvisor:Prof.HongshengZhongSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要电动助力转向(EPS,ElectricPowerSteering)是应用于汽车转向的一项新技术。它可以使驾驶员在低速和静止时通过借助助力电机抵消部分转向阻力，只需用较小的力就能够完成汽车转向，而在高速行驶时通过适当增加转向的阻力，提高转向时的操纵稳定性，进而提升转向的安

5、全。此外，现代汽车电子通信技术的发展以及CAN总线技术的出现，又给EPS系统开发开辟了新的方向。本文设计的EPS系统是在现有的EPS技术的基础进行的，主要分为以下五个模块：汽车车速采集模块、汽车转向盘转角采集模块、助力转向控制及助力电机执行模块、下位机控制台模块、上位机控制台模块。以上模块通过两条CAN总线和一个网关相互连接。汽车车速采集模块、汽车转向盘转角采集模块分别负责采集车速、方向盘转角，并发送至低速CAN总线。助力转向控制及助力电机执行模块负责接收高速CAN总线上的车速与方向盘转角信息，根据相应的控制策略与PID控制算法，驱

6、动助力电机转动。下位机控制台模块负责配合上位机控制台模块调试监控助力转向控制及助力电机执行模块的运行，同时检测整个系统的故障，备份系统运行日志。与其他EPS系统相比较，本文设计的系统主控制模块运行平台是嵌入式µC/OS-II内核+FATFS文件系统，使得该系统具有较强的可扩展性与调试能力，以及数据存储备份功能，为后期的电动助力转向系统升级提供了数据上的参照、应用程序的开发提供了空间；此外本文设计的各个模块采用两条CAN总线进行通讯，提高了系统的总线通信的安全与稳定。主要工作内容：分析、研究了汽车电动助力转向系统的工作模型及相关助力电

7、机控制算法。完成汽车车速采集模块、汽车方向盘转角采集模块、助力转向控制及助力电机执行模块、下位机控制台模块的硬件设计，为主控制程序搭建了嵌入式µC/OS-II+FatFS文件系统的运行平台，编写各个模块的应用程序完成各个模块功能。最终测试结果表明，设计的系统能够可靠稳定的工作，助力电机最小扭矩输出为0.1Nm，响应时间小于200ms。关键词：电动助力转向，CAN通信总线，嵌入式µC/OS-II，故障检测，软件调试IABSTRACTABSTRACTElectricpowersteering(EPS)isanewtechnologyfo

8、rimprovingtheconvenienceandsecurityofsteering.Itcanmakethedriveroffsetpartofthesteeringresistanceinlowspeedandstatics