基于永磁同步电机的电动助力转向控制系统设计.pdf

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1、基于永磁同步电机的电动助力转向控制系统设计BasedonPMSMEPSControlSystemDesign作者姓名徐寅学位类型工程硕士专业领域车辆工程研究方向现代车辆动力学与控制技术导师及职称陈无畏教授2012年4月合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：（工作单位、职称）主席：委员：导师：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志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

2、究成果，也不包含为获得合肥工业大学或其他教育机构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。学位论文作者签字：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解合肥工业大学有关保留、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，允许论文被查阅或借阅。本人授权合肥工业大学可以将学位论文的全部或部分论文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适用本授权书）学位

3、论文者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编：基于永磁同步电机的电动助力转向控制系统设计摘要随着我国汽车工业的发展和人民生活水平的提高，人们对汽车的转向系统提出了更高的要求。汽车电动助力转向系统由原来的机械转向系统、液压助力转向系统正逐步的向电动助力转向系统过渡。电动助力转向系统的研发已被我国列入汽车零部件产业重大攻关项目之一。文章首先对电动助力转向系统的结构和助力特性做了介绍和分析，并对其中的重要部件助力电机做了深入的探讨。给出了永磁同步电机在不同坐标系

4、下的数学模型，和不同坐标系之间相互变换的关系。在Matlab/simulink环境下，搭建了永磁同步电机的矢量控制仿真模型，进行了仿真试验。根据电动助力转向系统的特点,结合永磁同步电机对系统硬件的要求,设计了以STM32F103VET6为核心的控制器。硬件电路主要包括:转矩信号采集电路、车速信号采集电路、CAN通信电路、电机驱动电路、电机角度传感器电路等。最后，本文根据所设计的硬件电路，利用模块化设计的思想，开发了相关的软件程序。其中包括主程序模块、转矩信号采集程序模块、车速信号采集程序模块、PID控制程序模块、电机控

5、制程序等。为了验证所设计电路和控制软件的可靠性和可行性，分别对永磁同步电机控制程序进行了台架试验，并与仿真结果进行了对比。对所设计的电动助力转向控制器进行了实车试验，试验结果表明所设计的硬件电路和软件程序能满足系统功能的要求。关键词：电动助力转向系统STM32F103VET6矢量控制旋转变压器永磁同步电机BasedonPMSMEPSControlSystemDesignABSTRACTWiththedevelopmentofChina’sautomobileindustryandpeople’slivingstanda

6、rdsimprove(livingstandard),higherperformanceofthecar’s(automobile)steeringsystemisneeded(putforwardhigherrequirements).Steeringsystemwithtraditionalmechanicalsteeringsystem,hydraulicpowersteeringsystemhasgraduallyevolvedintotheelectricpowersteeringsystem.Researc

7、handdevelopmentofelectricpowersteeringsystemhasbeenoneofthemajorresearchprojectsincludedintheautopartsindustryinChina.Thearticlefirstintroducesandanalyzesthestructureandpowercharacteristicsoftheelectricpowersteeringsystem,andpowerfulmotorononeoftheimportanttodoa

8、nin-depthdiscussion.GiventhePermanentMagnetsynchronousmotorindifferentcoordinatesystemmathematicalmodel,andthemutualtransformationrelationship.IntheMatlab/Simulinkenv