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EPS(Electric Power Steering)系统是伴随电子技术发展起来的新型助力转向系统。它完全取消了液压装置,用电能取代液压能,减少了发动机的能量消耗,与汽车发展中安全、环保、节能三大主题相吻合,代表了未来的发展趋势。对于纯电动汽车而言,采用EPS是必然选择。EPS的CAN/LIN网络接口与汽车其它电子控制系统结合,例如主动悬架、制动防抱死(ABS)及驾驶员辅助系统等,共享其电子装置的功能,实现更加复杂的功能,比如汽车智能化的终极目标:无人驾驶。EPS市场发展空间巨大,是目前汽车转向器行业发展的重点,因此有必要对电动助力转向系统进行研究。 首先本文针对EPS的结构及工作原理建立了电动助力转向系统的动力学模型,建立以转向盘和转向柱、转向小齿轮、电动机3个主要部分为研究对象的运动学微分方程,重点研究了转向回正力矩。其次详细介绍了目前回正控制策略方法。运用多体动力学软件Adams建立整车动力学模型并进行方向盘撒手实验,对无助力情况下方向盘回正情况进行研究。随后根据方向盘撒手仿真试验结果,设计了基于方向盘转速控制的回正控制策略。最后在Simulink中建立PID控制模块,对方向盘转速进行追踪控制。运用Adams和Simulink联合仿真进行方向盘撒手试验,观察在不同车速、不同方向盘初始转角下方向盘回正效果。针对电动助力转向系统回正控制策略相似的现象,跳出了思维的局限,创造性地提出了基于方向盘转速的回正控制策略。仿真结果表明:基于方向盘转速控制的回正控制使方向盘快速、准确地回到中间位置,PID控制对方向盘转速有良好的追踪能力。最后进行了EPS台架试验,结果表明基于方向盘转速的电动助力转向回正控制具有一定的可取性,但控制算法需进一步优化以消除回正过程中方向盘的抖动现象。