68 北京科技大 学学 报 2003年第1期 人力转矩 转矩给定 转矩输出 感应电机 5 转角信息 家控制系统 交流转矩 0 伺服系统 -5 人 车速信息 -10 -15 图3控制框图 20 Fig.3 Structural diagram of the control system 0 100 200 300 400 500 600 p(8,)为助力比（即电机输出转矩和人力输出转 采样点 矩的比值)，它是A和V的函数 图4实验结果 (1)转角信息控制逻辑.设方向盘处于中间位 Fig.4 Experimental results 置时的转角A为0，方向盘从0位开始逆时针转 3 结论 动时转角为正，顺时针转动时转角久为负， 本文设计了智能电动式电子控制动力转向 ±8为正反向的转向极限.转角控制逻辑为： 系统.该系统具有跟随性能好、响应速度快的优 if[(a<-0m)or(8>0.)】thenp(a,)=0. 点，能够满足转向助力系统的要求 (2)车速控制逻辑.助力比p(以，)本质上是响 参考文献 应速度的量，在这里根据实际工况把车度'分成 1郭锋，方凯，杨生，等.一种电瓶车辆的智能电子转 四个区域分别进行控制：①V=0,即停车时.② 向系统的设计与实现).计算机工程与科学，2000， 0<V10kgh,即低速区.③10kgh<V<70kgh,即中 (7):155 速区.④>70kgh,即高速区.车速控制逻辑为： 2郭建新，伍少初，电动助力转向系统的研究与开发 if(V=0)thenp(,)=3; [U.机械设计与制造工程，19999)：18 if(0<V<10)thenp()=2; 3吴克棋.汽车液压与液力传动装置构造与维修[M] if(10<'k70)thenp(a,)=1; 辽宁：辽宁科学技术出版社，1999 if(>70)thenp(0.,W=0.5. 4陈伯时.电力拖动自动控制系统M.北京：机械工 业出版社，1992 2实验结果 5周绍英，储方杰.交流调速系统M.北京：机械工业 出版社，1996 实验电机采用220V,750W鼠笼型变频电机， 6朱迅.新型电子控制电动助力转向系统).北京汽 控制系统CPU采用32位专用芯片，功率模块采 车，1996(4)：33 用PM(即智能功率模块)，用数据采集系统实时 7 Scott A,Millsap E,Harry Law.Handing Enhancement 检测、记录人力、电机输出扭矩的值.为了使实验 Due to an Automotive Variable Ratio Electric Power 结果更明显，本实验使电机输出扭矩为1：1跟随 Sreering System Using Model Reference Robust Tracking 人力输出转矩，转矩跟随实验结果如图4所示. Control [M].SAE,1996.101 图中曲线1为人转动方向盘输出转矩；曲线2为 8 Tatsuya Sagiyama,Fumihiko Baba.Study of Improving Road-Load Simulation Power Steering Dynamic Testing 电机输出转矩；曲线3为总转向阻力，即人和电机 System [M].SAE,1996.94 输出转矩之和.结果表明，电机输出转矩能很好 9蔡自兴.智能控制一基础与应用M.北京：国防T. 的跟随人力蹬踏力矩 业出版社.1998 An Intelligent Electric Power Steering System ZHANG Weidong,YU Datai,YAN Weiguang,LI Guo,ZHANG Yangping,HUANG Xiaobin Information Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT An intelligent electric power steering system was designed.The system can detect the torque by human steering real-timely,and control the torque by an induction motor according to that by human and the peed in a prescribed ratio.Experimental results show that the torque by a motor responds to the change of the torque by human quickly and precisely KEY WORDS electric vehicle;vector control;steer;intelligent control北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 图 控 制框 图 风氏 ， 的为助 力 比 即 电机输 出转 矩 和人力输 出转 矩 的 比值 ， 它 是氏 和 的 函数 转 角信息控制逻 辑 设方 向盘处 于 中间位 置 时 的转 角 氏 为 ， 方 向盘从 位开 始逆 时针 转 动 时 转 角氏 为 正 ， 顺 时 针 转 动 时 转 角 氏 为 负 ， 土氏 “ 为正 反 向的转 向极 限 转角控 制逻 辑 为 【 氏 一 兔 、 氏 」 氏 ， 约 车速控制逻 辑 助 力 比风氏 ， 均本 质上 是 响 应 速度 的量 ， 在 这 里 根据实际工况把车度 犷分成 四 个 区 域 分 别 进 行 控 制 ① 犷 ， 即 停 车 时 ② ， 即低 速 区 ③ 小 小 ， 即 中 速 区 ④ 价 爪 ， 即高速 区 车速控制 逻 辑 为 氏 ， 约 氏 ， 的 作 氏 ， 约 价 氏 ， 约 一 一 」 采样 点 人力转矩 专 卜 家 感应 电机 控 ’ 交流转矩 转角信息 制 伺服系统 系 统 车速信息 实验 结 果 实验 电机采用 ， 鼠笼型变频 电机 ， 控制 系统 采用 犯 位专用 芯 片 ， 功率模块采 用 即智 能 功 率模 块 ， 用 数据 采集 系统 实 时 检测 、 记 录人力 、 电机输 出扭矩 的值 为 了使实验 结果 更 明显 ， 本 实验使电机输 出扭矩 为 跟 随 人力输 出转 矩 ， 转 矩 跟 随实验结 果 如 图 所示 图 中 曲线 为人转动方 向盘输 出转矩 曲线 为 电机输 出转矩 曲线 为总转 向阻力 ， 即人 和 电机 输 出转矩 之 和 结果 表 明 ， 电机输 出转矩 能很好 的跟 随人力蹬 踏力 矩 图 实 验结 果 · 结 论 本 文设 计 了智 能 电 动式 电 子 控 制 动 力 转 向 系统 该 系统 具 有跟 随性 能好 、 响应 速 度快 的优 点 ， 能够满 足转 向助 力 系统 的要 求 参 考 文 献 郭锋 ， 方 凯 ， 杨生 ， 等一种 电瓶车辆 的智能 电子 转 向系统 的设计与实现 计算机工 程 与科学 ， ， 郭建新 ， 伍少 初 电动助力 转 向系统 的研究 与开 发 【 机械设计与制造 工 程 ， 昊 克棋 汽车液 压 与液 力传动 装置构 造 与维修汇 辽 宁 辽 宁科学技 术 出版社 ， 陈伯时 电力 拖 动 自动控制系统 】 北 京 机 械 工 业 出版社 ， 周绍 英 ， 储方杰 交流调 速 系统 』北 京 机械 工 业 出版社 ， 朱迅 新型 电子控制电动助力转 向系统 北 京汽 车 ， ， ， 了 、 乞 ， ， 勿 一 【 ， 蔡 自兴 智能控制一基础 与应 用 北 京 国 防工 业 出版社 通刀 肠落如， ， 肠妙 ， ， 月只 尹毯尹 ， ， ， ， 飞 叮 坦 一 ， ·