模糊PID控制策略在汽车助力转向系统中的应用
2012-08-26李智勇
制造业自动化 2012年18期
李智勇,戴 蓉
LI Zhi-yong1, DAI Rong2
(1. 四川工程职业技术学院 电气信息工程系,德阳 618000;2. 中国民用航空飞行学院 计算机学院,广汉 618307)
0 引言
电动助力转向系统是汽车技术发展的趋势,它具有结构简单、节能环保、安全可靠等优点,能够满足人们对汽车驾驶安全、稳定、灵活的要求。合理的控制策略是影响EPS性能的关键。传统的PID控制策略存在许多弊端,已经不能满足发展的需要,因而出现了一些先进的理论例如鲁棒控制理论、神经网络控制理论等,希望提升系统抗干扰性和稳定性等。本文采用了模糊控制理论来优化PID控制器,算法简单、性能优异,尤其适合EPS的非线性系统,意义重大。
1 EPS系统原理
电动助力转向系统(简称EPS)是一种由电动助力机直接提供转向辅助扭矩的动力系统,将挑战成为液压转向系统而成为汽车转向系统的今后发展方向。EPS系统具有装配灵活、调整简单、节能环保等优点。如图1所示,EPS主要由输入轴、电机、扭矩传感器、循环球螺杆和ECU等部分组成。

图1 EPS结构图
汽车驾驶员在转向时,转向盘的转矩大小和转向被转矩传感器所检测,电压信号再输给ECU,ECU再将检测到的各种信息发出指令给电动机控制器,使其输出合适的转向助力转矩,实现转汽车向。
EPS具有以下优势,使得它近年来获得广泛应用:
1)电机仅转向时提供助力,节省燃油。
传统的转向系统有发动机带动转向油泵,不管无论是否转向都会消耗发动机一定的动力。而EPS不转向时并不消耗能量,电机仅仅在转向时才提供助力,这样EPS就能降低燃油消耗。……
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