电动助力转向系统补偿控制研究.pdf

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1、第54卷第9期V01．54No．9农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2016年9月September2016doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2016．09．009电动助力转向系统补偿控制研究朱联邦1，邵文彬1，蒋照华2，赵林峰2(1．230601安徽省合肥市安徽江淮汽车股份有限公司乘用车研究院；2．230009安徽省合肥市合肥工业大学机械与汽车工程学院)[摘要】分别针对系统惯量扣摩擦阻尼设计了惯量补偿控制和摩擦阻尼补偿控

2、制，并通过CATIA建模测量的方法来获得系统惯量的值．以此确定惯量补偿系数。通过EPS测控台试验测试系统的摩擦阻尼大小，以此拟合出正确的系统摩擦阻尼补偿系数值。为了验证EPS系统补偿控制策略的有效性，分别进行了仿真试验争实车试验。试验结果表明。EPs补偿控制策略有效地提高了转向系统的响应速度、转向轻便性以及回正性等动态性能．对汽车电动助力转向系统工作性能有一定的改善作用。[关键词】EPS；补偿控制；惯量；摩擦阻尼[中图分类号】U463．44[文献标志码】A[文章编号】1673—3142(2016)09--00

3、39--05ResearchonCompensationControlofElectricPowerSteeringSystemZhuLianban91，ShanWenbinl，JiangZhanhua2,ZhaoLinfen92(1．PassengerCarInstituteofTechnicalCenter,AnhuiJianghuaiAutomobileCompany，HefeiCity，AnhuiProvince230601，China；2．SchoolofMechanicalandAutomotiv

4、eEngineering,HefeiUniversityofTechnology，HefeiCity，AnhuiProvince230009，China)[Al搭traet】Thisdissertationdesignsinertiacompensationcontrolandfrictiondampingcompensationcontr01．Catiaisusedtomeasuretheinertiaofsystem．EPStesttableisusedtomeasurethefrictionofsyst

5、em．Thesimulationandrealvehicletestisim—plementedinaccordancewiththerelevantnationalstandardstoverifytheeffectivenessoftheEPScompensationcontr01．There·alvehicletestresultsshowthattheEPScontrollercanimprovethesteeringportabilityandthereturn-to-centerperforman

6、ceofthetestvehicle．[Keywords]EPS；compensationcontrol；inertia；frictiondampingO引言汽车电动助力转向系统虽然拥有良好的转向性能，但同时也拥有复杂的机械结构。它不但包括普通转向系统所拥有的转向盘、转向柱、齿轮齿条转向机等机构，还增加了电机及减速器。而其中的助力电机内部结构最为复杂，进而增加了转向系统的惯量和摩擦阻尼，对转向性能造成影响[¨。汽车电动助力转向系统工作过程中．复杂的机械结构运转不但会导致机械效率的降低和内部能量损耗，其本身所存

7、在的惯量和摩擦阻尼等也会影响EPS系统的响应速度和控制效果。由此我们设计EPs系统补偿控制来提升系统工作性能。1补偿控制原理基于车速、电机角速度和角加速度信号确定补偿控制电流，对EPS基本助力控制电流进行补收稿日期：2016_删5修回日期：2016-o仁16充，降低转向系统部件的惯量和摩擦阻力对转向性能的影响。EPS系统补偿控制的原理如图1所示。工作的详细过程为：系统惯量补偿控制中。根据确定的惯量补偿控制系数，乘以电机角加速度确定惯量补偿控制电流；系统摩擦阻尼补偿控制中，根据确定的摩擦阻尼补偿控制系数和其与电

8、机角速度的关系确定摩擦阻尼补偿控制电流。系统惯量补偿和摩擦阻尼补偿控制电流均被施加在EPS基本助力电流上。最终确定EPS目标控制电流，实现补偿控制功能[2-5]。基于车速、电机角速度田1朴偿控翻曩理Fig．1Compensationcontrolpdnciple农业装备与车辆工程2016篮和电机角加速度信号能够实现系统的补偿控制。实际应用中，根据转向系统的不同情况确定系统中的正确的各补偿控制系数值，