基于LPC2131的EPS控制系统设计.pdf

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1、工业控制与应用《自动化技术与应用》2012年第31卷第5期ndustryControlandApplications基于LPC2131的EPS控制系统设计祝勇俊1，朱树先1，郭胜辉1，赵景波2(1．苏州科技学院机电工程系，江苏苏州215009l2．江苏技术师范学院机械与汽车工程学院，江苏常州213001)摘要：电动助力转向系统(Eps，ElectricPowerSteering)是保障车辆安全性和可靠性的最重要的关键系统之一，而EPS控制系统设计的优劣与EPS的性能指标直接相关，因而EPS控制系统的设计是车辆设计中的重要一环。本文采用高性能的ARM微处理器LPC21

2、3l来设计EPS控制系统的内核，引入模糊PID控制策略以及补偿控制算法和分层结构模块化硬件电路设计思想进行构建，并利用容错和冗余技术等措施对该系统进行优化，最终提出该系统的总体设计方案和具体的设计内容，并进行相关的试验验证系统的有效性。关键词：LPC2131；控制系统；模糊PID；容错冗余技术中图分类号：TM571．3文献标识码：B文章编号：1003—7241(2o12)o5—0007—05TheDesignOfEPSControISystemBasedOnLPC2131ZHUYong~un，ZHUXue-li，GUoSheng—hui，ZHAOJing-bo(1．

3、SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，SuzhouUniversityofScienceandTechnology,Suzhou215009China；2．SchoolofMechanicalandAutomobileEngineering，JiangsuUniversityofTechnologyandNormal，Changzhou213001China)Abstract：Theelectricpowersteeringsystem(EPS)isoneofthemostimportantsystemstoensue

4、vehiclei—Ssafetyandreliability,moreover，thelevelofdesignforEPScontrolsystemisdirectlyrelatedtotheperformanceofEPS，andthereforethedesignofEPScontrolsystemisanimportantpartinvehiclei—Sdesign．Inthispaper,high—performanceARMmicropro-cessor—LPC2131isusedtodesignthecoreoftheEPScontrolsystem，

5、adoptsthefuzzyPIDcontrolstrategy，compensa—tioncontrolalgorithmandhierarchicalmodularhardwarecircuitdesignthoughttobuildthesystem，andusesthemeasureoffaulttoleranceandredundancyandothermeasurestooptimizethesystem，andultimatelymadestheoverallandspecificdesignforthesystem，andteststhevalidi

6、tyoftheEPScontrolsystemthroughrelativeexperiment．Keywords：LPC2131：controlsystem；fuzzyPID；faulttoleranceandredundancy1引言内核的高性能芯片LPC2131的基础上研究了汽车电动汽车电动助力转向系统(EPS)是汽车工程领域的热助力转向控制系统的设计以及优化。门研究课题之一，它是一种通过直流助力电机提供辅助转向力矩的动力转向系统。EPS不仅可以给驾驶员提供2电动助力转向系统的简介良好的路感，还能较好地解决转向轻便性和转向安全性电动助力转向(EPS)系统主要由

7、电子控制部分和机的问题，因而当代汽车工业越来越重视EPS的研究和改械转向结构两个部分构成，其中电子控制部分主要有电进。目前EPS研究的内容主要集中在控制规则的研究子控制单元(ECU)、扭矩传感器、车速传感器、助力电和硬件控制器(ECU)的设计两个方面，其中EPS控制器动机等组成，而机械转向部分包括离合器、减速机构、的研究和设计就尤为重要，本文在基于ARM7TDMI—S齿轮齿条等组成。当然最关键的部件就是ECU，它能够根据扭矩传感收稿日期：2012—03—22《自动化技术与应用》20l2年第31卷第5期工业控制与应用ndustryControlandApplica