基于Freescale的汽车电动助力转向控制器研究

介绍了电动助力转向系统的结构原理和系统组成。在研究助力转向控制原理的基础上,设计了基于Freescale 9 s12Xdp512的汽车电动助力转向的控制器,通过方向控制电路、电机驱动电路和PWM脉宽调制技术实现对电机的控制,并对EPS转向助力特性进行了仿真分析。     

基于ARM单片机的汽车电动助力转向系统的设计

在阐述了电动助力转向系统(EPS)及其控制器(ECU)结构和工作原理的基础上,设计了基于ARM LPC2119单片机的电动助力转向系统。采集的速度、转矩等信号通过LPC2119的信号处理,通过PWM技术和H桥电机驱动电路实现对电机进行控制,实现汽车的电动助力转向,且可以通过CAN总线实现EPS数据的传输。研究的硬件控制器通过了有关的电气性能测试,对所设计的硬件系统进行了台架试验,试验结果证明了硬件系统设计的正确性。     

汽车电子稳定控制系统控制器的设计

设计了一种基于英飞凌16位单片机XC2364B的汽车电子稳定控制系统(ESC)电子控制单元(ECU)。结合系统需求设计了控制器的硬件电路,包括系统主控模块、外围输入模块、外围输出模块、通讯模块、主驱动模块和电源管理模块。分析了系统控制策略,采用MCU底层、硬件抽象层、应用层三层结构,基于C语言编写了控制程序。测试结果表明,该控制器工作可靠、稳定,满足车辆行车要求。     

EPS系统H桥上管驱动电路的研究

分析了传统电动助力转向系统电机驱动电路H桥的工作特性。简单介绍了目前H桥电路专用驱动芯片,分析了在EPS的H桥电路中不使用专用驱动芯片的原因。并在此基础上针对电动助力转向系统的实际需求提出了几种H桥上管驱动电路的可行方案。这些方案在我们开发EPS的过程中均经过了实践检验。     

表面式永磁同步电机电动助力转向控制原理分析

设计的电动助力转向表面式永磁同步电机变频调速系统由永磁同步电机、逆变器、转子位置检测装置和控制单元构成。表面式永磁同步电机电动助力转向系统的控制包括扭矩控制和矢量控制。扭矩控制是表面式永磁同步电机电动助力转向系统控制目标,矢量控制是对表面式永磁同步电机定子电流矢量的控制。阐明了表面式永磁同步电机电动助力转向系统的控制过程,分析了表面式永磁同步电机电动助力转向控制系统的助力特性设置、坐标变换和脉宽调制技术。     

电动助力转向系统硬件在环仿真试验平台设计

介绍了电动客车电动助力转向系统的基本工作原理;设计了电动客车电动助力转向系统硬件在环仿真试验平台。其转向盘的驱动有手动驾驶和自动驾驶两种模式;转向阻力的模拟由基于PLC控制的液压加载系统实现。该试验平台适合于电动助力转向系统的开发、系统试验及性能评价。     

基于智能功率开关的EPS电机驱动电路研究

分析了传统电动助力转向系统电机驱动电路H桥的优缺点,提出了基于智能功率开关的H桥驱动电路的一种优化方案。对智能功率开关的功能特性和采用智能功率开关组成的H桥电路的控制方法与工作原理进行了系统研究,并在试验台上对新的H桥驱动电路进行了试验验证。结果表明:采用智能功率开关的H桥电路具有工作可靠、控制策略简单、可靠,电路制造成本低等优点。     

模糊控制理论在EPS控制中的应用

以某一汽车的电动助力转向系统(EPS)电子控制器(ECU)为研究对象,利用电动助力转向系统试验台,通过数据采集,获取了电动助力转向系统助力特性和输入(转向盘扭矩、车速)-输出(电动机电流)数据对,依据模糊控制理论,将数据对转变为模糊控制规则,进而利用MATLAB的模糊逻辑工具箱构建了电动助力转向的模糊控制系统,并将这些规则导入进此系统,再利用MAT-LAB的S imu link模块进行了仿真分析,然后编制程序进行了试验验证。最后得出结论:基于输入-输出数据对的模糊控制系统可以很好地跟踪电动助力转向系统的特性曲线,模糊控制作为在线的实时控制可以满足EPS的动态要求,为模糊控制理论在EPS中的实际应用提供了依据。     

电动助力转向系统的建模及控制

介绍了基于笛卡儿坐标的电动助力转向系统的多刚体动力学模型，并联合轮胎转向模型及整车二自由度转向模型，建立了用于汽车转向特性分析的动力学模型，通过对模型的求解证明了其正确性。在该模型基础上采用PD控制器对电机助力进行控制，仿真结果表明，该方法能初步解决转向轻便与灵活的问题。为今后进一步的控制研究和设计制造打下了基础。     

电动助力转向系统建模与补偿控制策略

分析了电动助力转向系统各组成部分的数学模型,建立了基于Matlab/Simulink的电动助力转向系统仿真模型。构建了电动助力转向系统的两层控制策略,上层控制策略采用基本助力控制和补偿控制的方法确定目标电流,下层控制策略通过PID调节器完成对目标电流的准确跟踪控制。仿真结果表明,设计的控制策略解决了转向轻便性和路感的问题,同时改善了转向的动态效果和回正能力。     

轮毂电机驱动汽车差动助力转向建模与仿真

针对轮毂电机驱动汽车建立了整车模型和差动助力转向系统模型,根据轮毂电机驱动汽车可以独立控制左右转向轮输出力矩的特性,通过控制汽车左右转向轮的差动力矩来实现减小驾驶员方向盘手力的目的,从而代替现有的电助力转向系统。通过设计助力特性曲线来确定理想差动助力大小,然后通过转矩分配控制器控制轮毂电机的输出转矩。为了验证其可行性,通过MATLAB/Simulink平台对该模型进行了仿真分析,仿真结果表明:差动助力转向系统模型能够在车辆低速行驶时提高转向轻便性;当车辆高速行驶时,在提供转向助力时能保证驾驶员的路感。     

基于DSP的电动拖拉机开关磁阻电机双轮驱动系统

以TMS320LF2407 DSP控制器为核心,采用三相不对称半桥功率转换模块,以mos管为主开关器件,利用光电传感器检测电机位置和电机相电流,设计了一套电动农用拖拉机开关磁阻电机双轮驱动系统。实验结果表明：所设计的开关磁阻电机双轮驱动系统可以实现电动农用拖拉机运行过程中的差速控制,且系统运行比较稳定,提高了电动农用拖拉机的行驶性能。     

全地形智能采摘机器人电路设计

【目的】解决农业采摘机器人控制电路简洁性欠佳、稳定性差、成本高昂的问题,助力农业采摘机器人的推广普及。【方法】课题组对全地形智能农业采摘机器人行走、避障及采摘控制电路进行了设计。该电路包括核心控制器模块,与核心控制器模块输入端连接的超声波测距模块、摄像头模块、压力感知模块和红外测距模块,与核心控制器模块输出端连接的左行走电机驱动电路、右行走电机驱动电路、摄像头旋转电机驱动电路、摄像头俯仰舵机驱动电路、底座旋转电机驱动电路、旋转臂驱动电机驱动电路、摆臂驱动电机驱动电路、手爪旋转电机驱动电路和手爪驱动舵机驱动电路。各个模块有机配合,实现了全地形采摘机器人的智能路径规划和采摘。【结果与结论】本电路结构简单明了,具备高稳定性、高可靠性和强实用性,技术实现方便且成本相对低廉,功能完备且功能扩展性强,便于推广及应用,可搭配收获机械、喷淋设备等,也可投入抢险救灾、科考探测、物流运输等其他领域。     

基于μ综合的电动助力转向控制系统设计

针对汽车电动助力转向控制系统设计中存在的建模误差以及车辆行驶过程中外界干扰的影响,采用μ综合控制方法,根据转向系统的性能要求,构造了电动助力转向系统的μ综合控制设计框架,在Matlab环境下求解了μ控制器.计算与仿真表明所设计的μ控制器具有良好的性能鲁棒性和鲁棒稳定性.     

基于车速权重的EPS助力特性的研究

在分析电动助力转向(Electric Power Steering,简称EPS)的基本原理和工作特点的基础之上,比较三种常见的助力特性,针对EPS上层目标电流的决策提出一种基于车速权重的曲线型助力特性,针对EPS上层目标电流的决策提出一种基于车速权重的曲线型助力特性,下层电机电流的跟踪控制采用鲁棒性能较好的PID控制器。仿真结果表明,设计的曲线型助力特性是有效的,解决了助力突变的问题,能够使驾驶员获得适宜的转向助力。     

电压控制式电动助力转向系统的研究与设计

研究与设计了一种电压控制式电动助力转向系统,采用MCS-51系列中的8052单片机结合A/D和D/A转换器、信号和功率放大器及频率/电压变换器等组成控制器,通过程序实现助力电动机的电压控制,进而控制助力转矩,满足电动助力转向要求。     

基于PID模糊控制的汽车电动助力转向系统助力特性研究

概述了电动助力转向系统(EPS)的结构和工作原理,在分析电动助力转向系统数学模型的基础上,构建了基于MATLAB/Simulink的电动助力转向系统仿真模型。采用PID模糊控制策略对电动机目标电流进行闭环跟踪控制。仿真结果表明:与未加EPS系统的车辆相比,采取基于PID模糊控制的EPS系统使车辆具有良好的助力转向性能,验证了控制策略的有效性。     

基于FPGA的步进电机驱动控制系统的研究与设计

【目的】步进电机具有定位精度高、无累计误差、易于开环控制等优点,但其实际运动与定位过程中易存在速度扰动的现象,需要加强对步进电机驱动控制的研究。【方法】研究团队设计了一款基于FPGA的步进电机驱动控制系统,详细分析了系统硬件设计和系统软件设计。整个控制系统由相应的主控制器、Netzer编码器、TMC5130驱动芯片电路等组成,通过各模块共同调节实现TMC5130驱动芯片驱动步进电机,实现了步进电机的开环控制和定位控制的应用,并且验证了该驱动芯片具有良好的运动特性。【结果】相较于其他芯片,该驱动芯片适用于具有高精度定位、静音运动控制系统的场合;基于FPGA的步进电机驱动控制系统抗干扰能力和稳定性较高,性能良好,适用于多个领域。     

电动助力转向系统全工况建模及试验验证

为克服以往车辆电动助力转向(EPS)模型的不足,结合简化的原地转向轮胎模型和基于Doguff轮胎模型的七自由度整车模型,建立了转向系统转向及回正时的力学模型。为得到车辆的转向力矩和回正性能特性,对无助力转向全工况(原地及行驶条件下)转向操纵转矩和回正的转向盘残留转角进行仿真,试验结果表明所设计的模型可以准确描述转向操纵转矩和回正特性。进而设计了基于滑模变结构电动助力转向控制策略进行助力和回正控制,仿真和实车验证结果表明,基于该模型设计的控制策略可以有效降低驾驶员的操纵转矩和提高车辆的回正性能。     

双电源太阳能LED路灯智能控制系统设计

针对单一太阳能照明系统稳定性差、自动化低等问题,提出基于太阳能和市电的双电源太阳能路灯智能控制系统。根据系统要求设计系统控制器、无线通信模块、LED驱动电路,分析太阳能电池板和蓄电池选型及容量,设计系统控制流程和监控界面。经过调试表明,该系统效率高、稳定性好,可合理完成系统状态的管理和控制,应用前景广阔。