基于单片机的电动助力转向毕业设计.doc

基于单片机的电动助力转向毕业设计

目 录

1 绪论...................................................................................................................1

1.1 电动助力转向系统 ...........................................................................................1

1.2 课题研究的意义..............................................................................................3

2.1.3 减速机构......................................................................................................6

2.1.4 双行星齿轮减速机构....................................................................................7

2.1.5 涡轮蜗杆式减速机构....................................................................................8

2.1.6 车速传感器 ..................................................................................................9

2.1.7 扭矩传感器 ................................................................................................10

2.1.8 电子控制单元 ............................................................................................10

2.2 助力特性曲线的建立.....................................................................................11

3 EPS 系统硬件设计 ...........................................................................................13

3.1 EPS 系统硬件电路结构与系统框图 ...............................................................13

3.2 硬件电路绘制软件 Protues 简介...................................................................13

3.9 控制系统硬件电路总图 ..................................................................................19

3.10 控制系统硬件电路仿真简图........................................................................20

4.2 EPS 系统控制方式 ........................................................................................23

4.2.1 助力控制.....................................................................................................23

4.2.2 回正控制....................................................................................................24

4.2.3 阻尼控制....................................................................................................25

4.3 EPS 系统控制策略 ........................................................................................25

4.4 数字 PID 控制技术在 EPS 中的实现.............................................................26

4.5 编程软件 Keil uVision4 简介.........................................................................27

4.6 EPS 控制软件流程图.....................................................................................27

4.7 部分软件程序的调试和简介..........................................................................29

4.7.1 PWM 控制部分...........................................................................................29

致谢.....................................................................................................................48

1 绪论

汽车，已经成为人们同常生活中不可缺少的工具，是现代文明社会的标志之一，

被誉为“改变世界的机器"。汽车在行驶过程中，需按照驾驶员的意志经常改变其行

驶方向，即所谓的汽车转向。对于最初的汽车而言，只是驾驶员通过转向盘输入转

向动作，转向动作通过一套专门的机构使转向轮相对于汽车纵轴线偏转一定角度。

而汽车转向操纵力的大小，对汽车的低速操纵轻便性和高速行驶稳定性有很大的影

响

[1]

随着汽车技术的发展，传统的机械式转向系统已经被具有助力功能的动力转向系统

1.1 电动助力转向系统

转向系统的助力执行机构，它是在原机械式转向系统的基础上增加了扭矩传感器，

助力电机和电控单元等装置所构成的一套新的系统(图 1.1)。它与液压助力转向系

统的根本不同之处在于它的驱动部件是一个电机。其工作原理是：扭矩传感器感知

出驾驶员施加到转向盘上的转向力矩后送控制单元，控制单元根据力矩大小结合车