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单片机控制下的汽车电动助力转向系统分析汽车电动助力转向系统是基于单片机控制的系统，通过单片机对电动助力转向器的控制，实现对汽车转向的辅助力。
汽车电动助力转向系统主要由电动助力转向器、电动助力转向控制器、电动助力转向传感器和单片机等组成。
电动助力转向器是汽车转向系统中的核心部件，通过电机的工作来提供辅助力。
而电动助力转向控制器则是对电动助力转向器的工作进行控制，并通过反馈信号实现对转向系统的动态控制。
在电动助力转向系统中，单片机起到了重要的作用。
它负责控制整个系统的运行，包括对电动助力转向器的电机控制、传感器数据的采集和处理等。
单片机可以通过接收传感器反馈的转向角度、车速等信息，来判断汽车当前的转向状态和转向力度需求，从而调整电动助力转向器的工作。
电动助力转向传感器是通过感应汽车转向轴的转动来测量车辆的转向角度的设备。
它将转向角度的信息传递给单片机，单片机根据转向角度的反馈信息来实时判断汽车的转向状态，并根据转向动态调节电动助力转向器的工作。
通过单片机对电动助力转向器的控制，可以实现对汽车的转向的电动助力，提高驾驶的舒适性和操控性。
单片机可以根据不同的驾驶情况，调整电动助力转向器的助力大小，使得驾驶员在车辆转向时感受到合适的辅助力。
除了对电动助力转向器的控制，单片机还可以通过与其他汽车系统的通信，实现对整个汽车系统的综合控制。
例如，单片机可以与ABS系统和ESP系统等进行联动，实现在紧急制动和操控情况下的智能转向控制，提高汽车的安全性能。
综上所述，单片机控制下的汽车电动助力转向系统通过对电动助力转向器的控制，实现对汽车转向的辅助力。
单片机通过接收传感器的反馈信息，根据车辆的转向状态和转向力度需求来调整电动助力转向器的工作。
通过与其他汽车系统的联动，可以实现对整个汽车系统的综合控制，提高汽车的安全性能和操控性能。
中图分类号:T M 381 文献标识码:A 文章编号:100126848(2006)0920057204基于DSP 的汽车电动助力转向系统控制器设计研究何 军,谢 暄(北京交通大学电子信息工程学院,北京 100044)摘 要:为了使汽车操作性能更优,设计了以16位定点DSP T MS320LF2047A 为核心的电动助力转向系统控制器。
控制系统主要由控制器、传感器和信号处理电路、助力电机及驱动电路等组成。
介绍了系统的工作原理、控制器的硬件结构和软件设计,基本上满足了系统的要求。
关键词:汽车;电动助力转向;电子控制单元;设计;数字信号处理器D eve lopm en t of C on tr oller of the Autom ot ive Electr ic Power Steer i ng Syste m Ba sed on DSPHE Jun,X I E Xuan(B eijing Jiaot ong University,Beijing 100044,China)ABSTRAC T:The EPS contr ol system consists of the contr olle r,sens ors and the signal p r ocessing cir 2cuits,the elec tric mot or and its driving cir cuit,e tc .The contr olle r of e lec tric power stee ring syste m was devel oped based on a 16bit fix DSP na m ed T MS320LF2047A,made by T I Cor p.The working princi 2ple,the hardware structure,s oft wa r e design of the syste m were intr oduced,which ha s achieved the de 2m and of the syste m basically .KEY W O RDS:A utomobile;Electric power steering;Electric contr ol unit;Design;DSP收稿日期6220 引 言随着现代汽车技术的迅猛发展,人们对汽车转向操纵性能的要求也日益提高。
摘要电动助力系统采用电动机提供助力，具有转向力可变、路感良好、环保、耗能低和维修方便等优点，充分体现出汽车向智能化发展、满足未来安全性要求和环保要求的发展趋势。
本文在深入学习电动助力系统工作原理的基础上，设计了电动助力系统控制单元的硬件电路，研究了控制策略和算法，开发了相应的软件程序，印制了电路板，在自行搭建的试验平台上进行了实验验证。
具体工作内容如下：1. 研究了电动助力转向系统的发展和系统的基本原理；2. 在充分考虑满足电动助力控制单元功能需求的基础上，开发了一套基于单片机80C552的电机控制方案：利用电子执行单元（ECU）实时采集信号，运用PWM技术实现对H桥和电动机进行电流闭环控制，并完成了硬件电路设计；3. 在保证汽车的稳定性和安全性条件下，通过深入研究助力控制、回正控制和阻尼控制策略，提出了基于PID的控制算法，开发了核心控制程序；上述研究工作实现了电动助力系统低速轻便、高速稳定的使用要求，为下一步的工程实用化奠定了先期技术基础。
关键词：电动机，PID，控制策略，PWMAbstractEPS is a kind of power steering system following the system of hydraulic, motor was adopted to offer power directly. EPS has many advantages such as adjusted power which is controlled by the automatically controlling unit，good way sense，environmental protection，low energy consumption, convenient maintenance. The development trend of intelligent vehicles, future security requirements and environmental requirements was fully represented by EPS.In this thesis the Electronic Control Unit (ECU) and the software program of the ECU was designed, control strategies and algorithm were also studied based on the study of the operation principles of EPS. Following is the detailed process:1. Basic components, working principle and mathematical model of Brushless DC Motor (BLDCM) were described in detail.2. While the functions of ECU were considered, a scheme of motor control based on the high-performance microcontroller 80C552 was put forward and the ECU was designed. PWM technique was used to control H and closed loop motor current.3. Three control strategies which are assisting mode return ability and damp mode to get a stable steering under various conditions was presented and discussed in this paper. And a control algorithm based on PID was proposed under the strategies.The research above make the A/D acquisition program, speed signal acquisition program of the Electric power steering system come true, and t it laid a practical basis for the next preliminary technology.Keywords: MOTOR; PID; Control Strategy; PWM目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)第一章绪论 (1)1.1电动助力转向系统 (1)1.1.1电动助力转向系统的原理及发展 (1)1.1.2 电动助力转向系统控制单元 (3)1.2国内外研究现状 (4)1.3课题研究的目的和意义 (6)1.4本文研究内容 (6)第二章助力特性和控制策略研究 (8)2.1助力特性分析 (8)2.1.1助力特性的概念 (8)2.1.2助力特性曲线分类 (9)2.2控制模式 (10)2.2.1助力控制 (11)2.2.2回正控制 (12)2.3控制策略研究 (13)2.3.1电机目标转矩的控制策略 (13)2.3.2助力电机的电流控制策略 (14)2.3.3控制算法 (14)2.4本章小结 (16)第三章硬件控制系统设计 (17)3.1 EPS控制系统的总体结构 (17)3.2 ECU的控制芯片 (18)3.3电源电路和信号处理电路 (19)3.3.1电源电路 (19)3.3.2扭矩信号 (20)3.4电机的控制电路和保护电路 (21)3.4.1电动机的PWM调压调速原理 (22)3.4.2功率开关部件的选择及其驱动电路 (24)3.4.3电动机的保护电路 (25)3.5故障诊断电路 (26)3.6系统硬件的抗干扰性设计 (27)3.7本章小结 (27)第四章EPS控制软件设计 (28)4.1系统控制软件概述 (28)4.2 转向盘转矩信号采集子程序 (29)4.3 车速信号的采集子程序 (29)4.4 目标电流的确定 (30)4.4.1 助力曲线与目标电流 (30)4.4.2 助力特性曲线的确定 (30)4.5 PWM 脉宽调制及电机控制 (31)4.6 判断转向子程序 (31)4.7 软件滤波设计 (31)4.8 本章小结 (32)结论及展望 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (38)第一章绪论汽车转向系统作为汽车的重要组成部分，决定着汽车主动安全性的关键，汽车是否具有安全的操作性能，始终是消费者最关心的，也是汽车厂商在日趋激烈的市场竞争中站稳，始终是消费者最关心的，也是汽车厂商在日趋激烈的市场竞争中站稳脚跟的根本。
汽车电动助力转向系统的研究与设计罗苏安;向宝瑜;陈宇;尤虎;杨剑;吴友宇【摘要】描述了电动助力转向系统(EPS)的结构和工作原理,给出了基于MC9S12P64的电子控制单元(ECU)的设计方案,介绍了控制单元、数据采集与处理单元和驱动单元的设计,并完成了控制策略和系统程序设计,对所设计的ECU进行了台架试验和整车试验,结果证明ECU符合设计要求,能够实现在各种行驶工况下提供最佳助力转向的功能.%The structure and mechanism of an electric power steering system (EPS) were introduced. A whole design project ofMC9S12P64 - based electronic control unit( ECU) was presented. And particularly the hardware on controller,current sampling and driving circuit were designed. The control strategies and system programs were proposed. Test - bed experiment and full - car experiment were completed. Based on experimental results, the ECU has been proven effective and can achieve the best power steering function in a variety of driving.【期刊名称】《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》【年(卷),期】2012(034)002【总页数】3页(P190-192)【关键词】电动助力转向;控制策略;台架试验;整车试验【作者】罗苏安;向宝瑜;陈宇;尤虎;杨剑;吴友宇【作者单位】武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】U463.4;TM921.5随着汽车技术的发展，人们对汽车方向盘转向操纵性能的要求越来越高，既要有适度的转向轻便性，又要满足操纵稳定性[1]。
汽车电动助力转向系统硬件设计摘要：绿色环保背景下电动汽车被提出，电动汽车结构与传统汽车差异较大，其中电动助力转向系统更是具备环保、节能等特性，因此，在对其进行设计时，应注重其与传统转向系统的差异，并着重注意硬件设计。
本文以汽车电动助力转向系统构成为基础，继而提出汽车电动助力转向系统的硬件设计，以供参考。
关键词：电动汽车；转向系统；硬件设计引言：近几年，电动助力转向系统（EPAS）发展迅速，国外已有全新或改进的系统投入使用。
从长远来看，为中小型车配备电动助力转向系统是汽车转向系统发展的一个重要趋势，国内对电动助力转向系统的研究也很重要。
但由于种种原因，国内的研究大多集中在电动助力转向系统的动力学分析和建模上，尚未针对电动助力转向系统种的硬件设计进行探究，为此，有必要在未来发展中对其展开深入剖析。
一、汽车电动助力转向系统构成电动助力转向系统符合现代汽车机电一体化的设计思想，主要由以下部件组成：电子控制单元（FCU）、速度和扭矩传感器、伺服电机、驱动机构和转向柱部件。
关键是电子控制单元，它在很大程度上决定了电动助力转向的控制效率。
电动转向系统的具体支持是：在车辆启动或低速时操作方向盘并将其安装在转向柱上。
扭矩传感器不断检测作用在转向柱上的扭矩，并向电子控制系统发送信号和速度信号。
处理器计算并处理输入信号以确定辅助扭矩的大小和方向，从而控制发动机的电流和方向，并最终为驾驶员提供辅助转向动力。
在如今车流密集化环境内，针对更多不同水平的驾驶人群, 汽车的操纵设计显得尤为重要，如果车速超过某个阈值或发生错误，EPAS将退出支持模式，转向系统将切换到手动转向模式[1]。
二、汽车电动助力转向系统硬件设计1.电机设计(1)EPS系统控制电路的分层设计。
嵌入式EPS系统硬件主要包括整车点火信号、功率监测、扭矩角传感器、转速传感器、负载传感器信号处理、辅助电机驱动和电流反馈、A/D转换、电磁离合器驱动等模块，系统通信和系统错误诊断。
专利名称：一种车辆电动助力转向控制方法及其控制装置专利类型：发明专利
发明人：李军,李翊,李军良
申请号：CN200910243248.X
申请日：20091229
公开号：CN101734135A
公开日：
20100616
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种车辆电动助力转向控制方法及其控制装置。
该方法在助力控制装置中存储正常模式计算数据和异常模式计算数据，通过获取方向盘的转向扭矩和车速的信号，计算目标助力扭矩；故障检测装置检测是否存在造成电机扭矩偏离目标助力扭矩映射数值的故障因素，如果故障因素不存在，助力控制装置基于正常模式计算目标助力扭矩；如果存在故障因素，则根据车速的大小选择基于异常模式计算目标助力扭矩或停止转向助力。
控制装置包括扭矩传感器以及车速传感器，扭矩传感器与车速传感器分别与电控单元连接，电控单元连接用于助力转向的电机。
本发明基于转向助力的安全性和必要程度产生转向助力扭矩，使电动助力转向的控制更加科学合理。
申请人：东莞市精航达电动转向系统有限公司,东莞市易方鑫达汽车科技有限公司,李军
地址：523560 广东省东莞市常平镇(南埔)科技创新中心
国籍：CN
代理机构：北京天悦专利代理事务所
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