电动叉车EPS控制系统的研究与开发

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1、合肥工业大学硕士学位论文电动叉车EPS控制系统的研究与开发姓名：袁浩申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：王华强20100301电动叉车EPS控制系统的研究与开发摘要电动助力转向系统(ElectricPowerSteering，简称EPS)是当今动力转向技术领域的研究热点和前沿技术之一。电动助力转向系统是一种新型的动力转向系统，它与传统液压动力转向系统相比有许多优点，电动助力转向系统能够实现精确转向，减小因路面不平引起的对系统的扰动，能在各种行驶工况下提供最佳助力，并具有节能、环保等优点。作为衡量电动叉车性能的一项关键技术，转向性能的好坏对于叉车能否灵

2、活工作具有很大的影响。因此，开展电动叉车EPS控制系统的研发工作具有着重要的理论和实际意义。本文首先介绍了EPS系统的总体构成及工作原理，并对各组成部件的结构及工作原理进行了详细论述。在深入分析EPS系统两大控制策略的基础上，根据制定的助力特性曲线确定了目标电流，采用了模糊PID控制策略对目标电流进行跟踪并进行了系统性能仿真分析。根据电动叉车EPS系统工作原理及性能要求设计了EPS系统总体控制方案，利用飞利浦公司的LPC2131微控制器丰富的硬件资源，设计了EPS控制系统的硬件平台，其中电路设计包括核心控制模块、信号采集处理模块、H桥功率驱动及其前置驱动电路模块、继

3、电器保护模块等，并进行了抗干扰相关设计。最后，给出了EPS控制系统的软件设计方案，并完成了软件的模块化设计工作。关键词：电动叉车，EPS，控制策略，电子控制单元TheResearchandDevelopmentofEPSControlSystemforElectricForkliftTruckAbstractElectricpowersteeringsystem(alsoknownasEPS)isoneoftheresearchhighlightsandcutting-edgetechnologiesintoday’spowersteeringtechnologyf

4、ields．EPSisanewtypeofpowersteeringsystem．Comparedwiththetraditionalhydraulicpowersteeringsystem，EPShasmanyadvantages．Itcannotonlyachieveprecisesteering，reducingthedisturbanceofthesystemcausedbytheunevensurface，butalsoprovidethebesthelpinvariouskindsoftrafficoperatingconditionsandhaveen

5、ergy-saving，environmentalprotectionmerits，etc．Asakeytechnologyofmeasuringtheperformanceofanelectricforklift，steeringperformancehasagreatimpactonflexibleworkingoftheforklift．Therefore，theresearchworkofEPScontrolsystemforelectricforklifthasgreattheoreticalandpracticalsignificance．Thispap

6、erfirstlyintroducestheoverallcompositionandworkingprincipleoftheEPSsystem，andthenillustratesitsconstituentpartsofthestructureandworkingprincipleindetail．Basedonanin·depthanalysisofthetwomajorcontrolstrategiesinEPSsystem，thethesis’Sassistcharacteristiccurvedeterminedthetargetcurrent，and

7、trackedthecurrentandcarriedoutsimulationanalysisofsystemperformancebyusingfuzzyPIDcontrolstrategy．TheoverallsystemoftheEPScontrolschemewasdesignedaccordingtoitsworkingprincipleandperformancerequirementsforElectricforklift，anditshardwareplatforminEPScontrolsystemdesignedbyusingrichhar