段建民，胡建锋

(北京工业大学，北京100124)

0 引 言

电动助力转向系统(以下简称EPS)是一种直接依靠电动机辅助转向的动力转向系统，主要由传感器、助力电动机、电动机减速器、控制器、控制策略等关键要素组成。其中助力电动机及其控制是EPS的关键技术之一。

现阶段，应用于电动助力转向中最广泛的是有刷直流电动机。然而有刷直流电动机存在电刷换向产生火花，使用寿命短、功率密度低等缺点。无刷直流电动机也有应用，但是转矩脉动大是其作为转向电动机的致命缺点，实际装车使用少。永磁同步电动机(以下简称PMSM)在功率密度、节能、低转矩脉动方面有较大优势，是电动助力转向电动机的理想选择。目前国外研究的电动转向系统中，PMSM逐渐成为主流，但国内基本以直流电动机为主，将PMSM与转向系统结合研究得很少［1］。

为了提高EPS用PMSM电流控制的动态跟踪精度和系统鲁棒性能，本文设计了前馈控制与模糊PI相结合的复合控制算法，建立了电动机控制系统模型，同时结合转向系统，设计了转向算法，在Simulink下仿真验证了算法的有效性。

1 基于PMSM电动助力转向控制系统原理

1.1 基于PMSM的EPS控制系统结构

基于PMSM的EPS系统如图1所示。主要由四大模块组成，即:方向盘转角传感器、扭矩传感器、车速传感器、PMSM及电动机减速器、转向机构，电动助力转向控制器组成。

驾驶员发出转向指令，包括转角输入和力输入，转角和扭矩传感器采集的转角值和扭矩值，电动助力转向控制器检测PMSM转子位置、电流和当前的车速等信号，并根据这些输入信号，设计上层的转向控制算法和下层的电动机控制算法。……