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与传统的转向系统相比,电动助力转向系统具有无可比拟的优势,并逐渐取代液压动力转向系统成为汽车转向系统的发展趋势。电动助力转向系统采用电动机直接提供助力,有效地解决了传统液压动力转向系统对轻便性与路感的矛盾,改善了车辆的操纵稳定性能,准确地实现了低速行驶时的转向轻便性和高速行驶时的良好路感性要求。 本文从电动助力转向系统的助力特性入手,在电动助力转向系统受力分析的基础上,建立了系统动力学模型,通过对系统特性进行的分析,比较了比例控制和比例加微分控制对系统特性的影响,确立了以模糊PID电流闭环控制算法为主的控制方式。 本文对三种不同形式的EPS助力特性进行了理论上的分析,在离散助力特性研究的基础上,探讨了初步确立曲线型助力特性的方法,并提出以神经网络对助力特性曲线进行离线优化训练,通过MATLAB工具箱拟合得到了比较理想的电动助力系统的助力特性表达式。其助力特性的研究方法对不同车型具有通用性。 在此基础上,本文通过MATLAB/Simulink建立了带理想助力特性的电动助力转向系统仿真模型,并将电流控制方法应用于电动机电学模型中,依据电动机的电磁转矩特性将力矩形式的助力特性转化为电流形式的助力特性,实现了对目标电流的PID闭环控制。并从电动机模型中引出角速度信号用于确定阻尼控制的补偿电流。通过仿真表明,曲线型的助力特性基本能满足原地转向和低速行驶的轻便性和高速行驶的路感性要求。