基于滑模控制的汽车电子助力转向系统性能研究*
2021-10-26何伟丽
电子器件 2021年4期
何伟丽,赵 伟
(1.驻马店职业技术学院机电工程系,河南 驻马店 463000;2.河南科技大学车辆与交通工程学院,河南 洛阳 471003)
汽车已普遍应用于人们的生产生活,电子助力转向系统(Electric Power Steering,EPS)是汽车中的关键部件之一,直接决定了汽车的转向性能和驾驶人员的操纵性和舒适性。在汽车驾驶过程中,不同路况环境对转向性能要求有所差异,因此要求EPS控制器具有一定的抗干扰能力和鲁棒性,以满足不同工况条件对汽车EPS 系统的性能需求,为此国内外诸多学者针对EPS 系统性能提升展开了广泛深入的研究[1-3]。
EPS 中控制算法是保证系统性能的核心内容,先进的控制算法可以根据车辆速度、转向盘转角和力矩等信号确定理想助力信号,且通过助力电机补偿实现。Ciarla V 等[4]研究相同车速条件下助力力矩与转向盘指令力矩的数学关系,进而根据Stevens能量法则和位置目标控制方法进行系统辨识和补偿。Lee D 等[5]确定了车速与转向盘转角变化对应的理想转向盘力矩关系,并根据转向盘理想转矩与反馈的实时力矩的偏差实现闭环反馈控制,但此方法易引起系统出现不稳定震荡,普适性较差。向铁明等[6]用二次多项式拟合车速与补偿力矩,通过曲线型助力特性实时补偿,使系统实现连续均匀的助力效果,但控制系统计算量大,响应速度慢。为此余为清[7]将助力特性曲线离散化,通过预分段模式进行助力特性补偿,减小了电子控制单元的计算量,提高了系统动态响应能力。上述文献主要针对已知或辨识确定的理想助力特性曲线,实现对助力特性的补偿,实际使用过程中受限于EPS 系统助力特性差异的影响,难以广泛使用。……
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