汽车电动助力转向系统电机选择及控制系统设计,贵州詹阳叉车转向驱动桥专利

汽车电动助力转向系统电机选择及控制系统设计

随着汽车技术的不断发展，电动助力转向系统（EPS）因其节能、环保、安全等优点，逐渐成为汽车转向系统的发展趋势。本文将围绕电动助力转向系统电机选择及控制系统设计展开讨论。

一、电动助力转向系统电机选择

1. 功率与扭矩

电机功率和扭矩是衡量电机性能的重要指标。在电动助力转向系统中，电机功率应满足系统在最大转向角度和最大转向速度下的助力需求。扭矩则决定了转向时的助力力度，扭矩越大，转向越轻松。

2. 电机类型

目前，电动助力转向系统电机主要有直流电机、交流电机和永磁同步电机三种类型。直流电机结构简单，成本较低，但效率较低；交流电机效率较高，但成本较高；永磁同步电机具有高效、节能、响应速度快等优点，是目前应用最广泛的电机类型。

3. 电机尺寸与重量

电机尺寸和重量对整车重量和空间布局有较大影响。在选择电机时，应综合考虑电机尺寸、重量与整车性能、空间布局等因素。

4. 电机控制方式

电机控制方式包括PWM（脉宽调制）控制和矢量控制等。PWM控制简单，成本较低，但响应速度较慢；矢量控制响应速度快，但成本较高。根据实际需求选择合适的电机控制方式。

二、电动助力转向系统控制系统设计

1. 控制策略

控制策略是控制系统设计的关键。根据实际需求，可以选择PID控制、模糊控制、神经网络控制等控制策略。本文以PID控制为例，介绍其设计方法。

2. 控制算法

控制算法是实现控制策略的核心。以PID控制为例，需要设计比例、积分和微分三个参数。参数调整方法有经验法、试错法、优化算法等。

3. 控制器硬件设计

控制器硬件设计主要包括微控制器、传感器、执行器等。微控制器负责实现控制算法，传感器负责采集系统状态信息，执行器负责驱动电机。本文以基于ARM处理器的控制器为例，介绍其硬件设计。

4. 控制系统仿真与实验

控制系统设计完成后，需要进行仿真和实验验证。仿真可以验证控制算法的合理性和控制器性能，实验可以验证控制系统在实际工况下的性能。

电动助力转向系统电机选择及控制系统设计是汽车电动助力转向系统研发的关键环节。本文从电机选择和控制策略两个方面进行了讨论，为电动助力转向系统研发提供了参考。