文档介绍：扬州大学
硕士学位论文
汽车电动助力转向控制系统设计与开发
姓名:钱学武
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:马明星
20100501
摘要由于电动助力转向系统具有环保节能、助力特性可调、安全性高等优点,许多汽车企业和研究单位已经将其做为重点研发项目之一,其中,电子控制器硬件开发和控制软件是其核心技术之一。本文首先分析了各种助力转向系统的特点,重点研究了电动助力转向系统的结构和动力学模型,提出了基于目刂撇呗裕⒗肕疭工具建立了电动助力转向系统中的转向轴动力学、齿条动力学和助力电机数学模型,并建立了助力特性曲线,进行了无助力、有助力以及刂浦Φ姆抡婕扑悖员确治觯っ鞲肞控制机理能够较准确控制助力大小,效果良好。本文重点设计并开发了电动助力转向系统的控制器硬件及控制软件。硬件设计方面主要包括:选取了飞思卡尔系列单片机作为低矯,设计了单片机最小系统电路ㄊ敝拥缏贰⒙瞬ǖ缏贰⒌缭吹缏贰⒏次坏缏返;采用芯片设计了稳压电源电路;方向盘转矩传感器信号和车速信号调理电路、助力电机驱动电路以及通信电路等。助力电机驱动电路由电机专用驱动芯片煌ㄐ诺缏分饕S纱谕ㄐ和芟咄ㄐ抛槌桑迪钟隤驼低ㄐ牛豢刂迫砑矫嬷饕1嘈戳说テ腁/转换程序、?楹吐龀宀蹲侥?槌绦蛞约跋喙丶拇嫫髋渲梅椒ā利用砑杓屏薊的上位机监控程序,实现了控制器与计算机之间的通信,可以方便地对相关实验数据进行数据显示、图形绘制、数据保存和动态比较,完成数据采集的全自动过程。为了验证控制器硬件和软件的可靠性,在试验台架上进行了实验研究,主要包括无助力与有助力对比、转矩对电流影响、车速对电流影响、方向盘回正控制等试验,结果表明,控制器硬件部分性能良好、工作稳定可靠;软件控制效果较好,助力特性符合设计要求。转向系统稳定性较好,同时方向盘上无明显抖动,手感良好,为下一步的装车试验做好了准备。关键词:汽车工程;电动助力转向系统;电子控制器;数据采集钱学武:汽车电动助力转向控制系统设计与开发
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绒髫扒强睹武夏签字日期:沙,口年挛签字日期:趐年厂月毕日签字日期:加年歹月扬州大学学位论文原创性声明和版权使用授权书学位论文原创性声明本人声明:所呈交的学位论文是在导师指导下独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,貉S腥ūA舨⑾蚬矣关部门或机构送交学位论文的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借阅。本人授权扬州大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到宦畚娜氖菘狻罚⑼ü缦蛏缁峁谔峁┬畔⒎瘛导师签名:疽澄Q宦畚哪┮场H缏畚奈C芗刹皇谌ǎ畚脑幢匦肷鳌钱学武:汽车电动助力转向控制系统设计与开发、
第一章绪论转向系统概述节能、环保、舒适、廉价是广大汽车消费者对汽车的基本要求,也是是现代汽车技术保及舒适方面具有非常重要的作用。传统的助力转向系统己不能满足其发展的要求。随着汽车技术的发展与电子技术的不断进步,电动助力转向系统已经成为汽车助力转向系统发从汽车诞生之日起,机械式转向系统就已经开始使用。几十年来,机械式转向系统一直在使用着,但由于人们对转向轻便性和舒适性要求越来越高,机械式转向系统已经不能满足人们的需求,迫切需要一种能够帮助驾驶员辅助转向的一种装置,此时液压式助力转液压转向系统的新的动力转向系统新产品,具有代表性的产品是变流量泵液压动力转向系统偷缍貉怪ψO,简称低场1淞髁勘弥ψO蛳低吃谄荡τ诒冉细叩男惺凰俣或者不需要转向的情况下,泵的流量会相应地减少,从而有利于减少不必要的功耗。电动液压转向系统采用电动机驱动转向泵,由于电机的转速可调,可以根据需要随时关闭,所以也部分的降低了燃油消耗。由于该类转向系统技术成熟、能提供大的转向操纵助力,目前在部分乘用车、大部分商用车特别是重型车辆上广泛应用。但是液压助力转向系统在系统布置、安装、密封性、操纵灵敏度、能量消耗、磨损与噪声等方面存在不足【】。电动助力转向系统,简称是在上述两种助力机构的基础上发展起来的,它采用独立电机直接提供助力,助力大小由电控单元根据方向盘扭矩和车速信号进行控制。它具有节能、环保、高度安全性等特点,目前正逐步取代液压动力转向,像时下热卖的雨燕、飞度、⑺偬诘瘸敌投疾捎玫氖钦庵种梗彩未来动力转向技术的发展方向之一。电动助力转向系统