【摘 要】
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EPS系统凭借着节能、环保、安全的性能优势成为汽车转向系统的主流,市场潜力巨大。随着永磁体性能的飞速提升和价格的降低,永磁同步电机凭借其体积小、效率高、运行平滑稳定
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EPS系统凭借着节能、环保、安全的性能优势成为汽车转向系统的主流,市场潜力巨大。随着永磁体性能的飞速提升和价格的降低,永磁同步电机凭借其体积小、效率高、运行平滑稳定以及控制技术愈发成熟等优点,逐渐成为了EPS助力电机的主要选择。本文针对驾驶员在快速操纵方向盘时手感沉重问题,分析EPS用永磁同步电机的调速原理,将问题原因归结为电机的调速范围有限,提出了以方向盘角速度为判断依据,低转速下在矢量控制转矩环中进行id=0控制,高转速下在矢量控制转速环中进行弱磁控制的控制策略,并取得了较为理想的效果。首先结合电压极限圆和电流极限圆分析了电机定子电流的最优运行轨迹,并阐明了弱磁控制的原理。比较了几种常见的弱磁控制策略,并根据实际情况选择了电压负反馈法作为本文的弱磁控制策略。随后重点分析了电压负反馈法弱磁控制策略,并将其加入到EPS系统中进行Simulink建模；接着针对本文提出的弱磁控制策略对实验室原有的EPS控制器软硬件进行改进优化设计,重点设计了CAN通讯模块、故障诊断模块等硬件结构和弱磁控制模块以及切换条件模块等软件程序。最后通过实验标定法确定了切换条件中的关键参数,并结合Simulink仿真、硬件在环试验和实车试验,验证了本文所提出的弱磁控制策略对快速操纵方向盘时改善驾驶员手感有一定帮助。
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