基于滑膜控制的汽车电子助力转向系统性能研究

考虑汽车电子助力转向系统性能受外部扰动和机械传动环节摩擦力的影响，本文提出了一种新型滑膜控制算法，通过理论分析研究算法的稳定性，并通过试验验证算法对电子助力转向系统稳态精度和动态响应特性的影响。首先，针对典型的电子助力转向系统，构建其运动学和动力学方程，确定助力电机与执行机构间机电系统的数学关系。其次，为提升电子助力转向系统的控制性能，提出一种新型滑膜控制算法，并通过李雅普诺夫判据证明此控制器的稳定性。再次，说明本文的电子助力转向系统控制结构，利用Microchip公司生产的dsPIC30F6012作为系统运算处理微控制器，在其控制器中嵌入所提控制算法。最后，采用PID控制算法、传统滑膜控制算法和新型滑膜控制算法三种方法跟踪阶跃指令和正弦转矩指令，试验表明新型滑膜控制方法动态响应速度快，稳态精度高，在跟踪正弦转矩指令时，其动态跟踪精度较PID和传统滑膜控制方法分别提升71.7%和45.8%。