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随着社会的进步、汽车技术的发展、道路交通的改善,人们对汽车操纵稳定性、舒适性和安全性有了更高的要求。汽车转向性能是汽车行驶过程中最为主要的性能之一,而电动助力转向系统是一种新型的动力转向系统,与传统的助力转向系统相比,具有结构简单、体积小、主动安全性高、节能环保、安装及维修方便等优点。论文首先论述了电动助力转向系统的优点、发展状况、国内外研究现状以及工作原理,同时对助力电机部分进行了动力学分析。其次,采用STM32F103ZET6单片机对助力电机进行驱动,采用BTS7960芯片提高单片机的驱动能力,编写程序进行转角信号的采集。在单片机驱动电机、提高驱动能力的基础上,能够实时根据汽车的状态提供助力。设计了EPS系统的助力特性曲线,借用模糊控制策略,建立模糊控制规则,反模糊化确定转向时车速、转矩和助力目标电流三者之间的关系。建立转向系统的微分方程,在MATLAB/Simulink中建立EPS系统模型,仿真分析在车速和转角不同情况下的方向盘转角、操纵力矩、侧向加速度关系曲线,根据分析结果图可以看出EPS系统的操纵稳定性得到了提高。通过分析助力转矩之间的关系,表明本文确定的助力特性曲线和控制系统有良好的助力效果,满足了EPS系统低速时转向轻便,高速时操纵稳定性的要求。建立七自由度非线性动力学模型,采用Dugoff非线性轮胎模型,验证得知魔术公式的可行性。同时在七自由度非线性动力学模型原有转向系统的基础上进行改进,加入模型控制器及其他控制参数,绘制出方向盘转角、操纵力矩、侧向加速度的关系曲线,通过对比验证了控制器的有效性,解决了EPS系统原有转向沉重的问题,以及转矩波动的问题。最后,借助NI公司的PXI系统进行EPS系统硬件在环平台的搭建,结合CarSim和LabVIEW RT联合仿真试验。根据硬件在环台架试验的结果,表明该EPS系统具有一定的路径跟踪能力,同时也验证了控制策略的有效性。通过实车试验,更加表明了实验室环境下转向系统性能的稳定性。图[86]表[5]参[54]