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电动助力转向系统(EPS)以其节能环保、效率高及良好的“路感”等优点,逐渐得到推广应用。而电子控制单元(ECU)是EPS的关键部件,对EPS的性能具有直接的影响。在开发EPS的过程中,ECU的开发极其重要。传统的ECU开发模式已经暴露出了其周期长、效率低等缺陷,无法满足快速发展的汽车工业的需要,目前业界普遍采用V模式进行ECU开发。因此,论文主要基于V模式对EPS控制器进行开发,主要研究内容分为以下几个部分: (1)对EPS进行运动学分析,利用MATLAB/Simscape模块建立EPS物理模型;设计了上层助力目标电流的模糊控制器,通过该控制器得到助力特性曲线;下层控制策略采用基于PID控制和模糊PID控制两种算法的助力控制、基于PID控制的回正控制。 (2)利用Dynacar中较为完善的整车模型与EPS模型进行联合仿真,基于该联合仿真平台进行了转向轻便性和回正性仿真分析。结果表明:与未加入EPS控制相比,低速转向时方向盘平均操纵力矩减小了21%,基本消除了回正不足的现象。 (3)选择NI公司的PXI设备进行EPS系统硬件在环试验平台的搭建,此平台主要分为三个方面:基于MotoTron平台的EPS控制器的开发、硬件选型和软件设计。基于该平台进行转向轻便性试验和回正性试验,试验结果表明:与未加入EPS控制相比,低速转向时方向盘平均操纵力矩减小了51%,基本消除了回正不足的现象,证明开发的EPS控制器具有操作轻便、回正性好等优点。 (4)对EPS的方向盘、传感器、助力电机、伺服驱动器和伺服电机等关键零部件进行选型后,利用MotoTron软件对传感器进行标定试验得到其输出特性图,完成了EPS试验台架的搭建。利用此台架进行了低速回正试验,试验结果表明:与未加入EPS控制相比,方向盘稳定时间减少了50.5%,方向盘残留角度减少了55.6%,基本消除了回正不足的现象。