2007年7月农业机械学报第38卷第7期电动助力转向系统建模与补偿控制策略3申荣卫林逸台晓虹施国标【摘要】分析了电动助力转向系统各组成部分的数学模型,建立了基于MatlaböSimulink的电动助力转向系统仿真模型。构建了电动助力转向系统的两层控制策略,上层控制策略采用基本助力控制和补偿控制的方法确定目标电流,下层控制策略通过PID调节器完成对目标电流的准确跟踪控制。仿真结果表明,设计的控制策略解决了转向轻便性和路感的问题,同时改善了转向的动态效果和回正能力。关键词:车辆电动助力转向数学模型补偿控制中图分类号:U46314文献标识码:AResearchonModelingandCompensationControlStrategyofElectricPowerSteeringSystemShenRongwei1LinYi1TaiXiaohong2ShiGuobiao1(1.BeijingInstituteofTechnology2.XingtaiVocationalandTechnicalCollege)AbstractThemathematicmodelsofelectricpowersteeringsystemwereanalyzedandthesimulationmodelbasedonMatlaböSimulinkwasbuilt.Twolayerscontrolstrategieswereproposed,whicharetoplayercontrolstrategyandbottomlayercontrolstrategy.Thetoplayercontrolstrategycalculatesthetargetcurrentbythemethodsofbasicassistcontrolandcompensationcontrol,andthebottomlayercontrolstrategyregulatestheactualcurrenttotrackthetargetcurrentbythePIDcontroller.Thesimulationresultsshowedthattheproblemsofsteeringeasinessandroadfeelweresolved,thesteeringdynamiceffectwasimproved,andthereturnabilitywasincreased.KeywordsVehicle,Electricpowersteering,Mathematicmodel,Compensationcontrol取合适的控制策略,在解决转向轻便性和路感问题引言的基础上,进一步优化动态转向效果和低速回正能电动助力转向系统(EPS)由于具有节能、环保力。本文在对电动助力转向系统建模的基础上,提出和助力性能好等优点而受到越来越多的关注。目前,了补偿控制策略,对动态转向效果和低速回正进行国内外学者对电动助力转向系统控制策略的研究主优化控制。要集中在系统稳定性、转向轻便性和路感等方1电动助力转向系统结构和工作原理面[1～4],但对电动助力转向系统动态控制效果研究的还比较少。汽车安装电动助力转向系统后,由于电电动助力转向系统由机械转向系统、转向盘转动机和减速机构具有惯性、阻尼和摩擦,因此增加了矩传感器、车速传感器、电流传感器、控制器、助力电转向系统的惯性、阻尼和摩擦,引起转向系统的动态动机及减速机构等组成,如图1所示。转向效果变差和低速回正能力的下降。因此必须采转向盘转矩传感器安装在转向轴上,用来检测收稿日期:2006-03-073北京市科委奥运用电动客车项目(项目编号:D0305002040111)申荣卫北京理工大学机械与车辆工程学院博士生,100081北京市林逸北京理工大学机械与车辆工程学院教授博士生导师台晓虹邢台职业技术学院汽车工程系讲师,054035河北省邢台市施国标北京理工大学机械与车辆工程学院讲师©1994-2011ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net6农业机械学报2007年转向盘上转矩的大小和方向。控制器根据转矩传感pTs=KcHc-(2)器信号进行助力控制。车速信号一般从仪表板上的rpõõ··车速表处获取,控制器根据车速信号对助力大小进Mrp+Brp+Ffsgn(p)+Krp=行修正,以改善驾驶员在高速转向时的路感。电流传KcpKmimpHc-+Hm-im(3)感器安装在电动机电枢回路中,用来检测电动机的rp