基于模糊自适应PID控制的商用车EPS控制器的设计

摘要

电动助力转向系统(Electric Power Steering System,简称EPS)是一种新型动力转向系统,能有效提高汽车的行驶安全性、操纵稳定性、驾驶舒适性。EPS可实现助力特性调整并且节能环保,作为一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术,成为汽车转向系统发展的必然趋势。
　　 论文选定某载重4吨的中型货车作为商用车辆电动助力转向系统的装备目标车型,开发了以MC9S12DG256为核心的控制器。针对商用车辆特点对EPS控制器进行设计。设计了EPS整体布置方案,根据目标车型转向系结构选择了主要电控器件,设计了24V、12V和5V直流稳压电源电路、有刷直流电机驱动及调速电路、离合器及继电器控制电路、各种信号处理电路及故障检测电路并制定了故障代码表。以曲线型助力特性曲线为基础实现了助力控制、阻尼控制和回正控制三种控制模式,并在助力控制中引入模糊自适应PID的控制算法。选择了合适的输入变量隶属度函数,制定了模糊控制规则表并编制了相应模糊化、模糊推理、解模糊的控制程序,还设计了系统安全自检流程、继电器与离合器故障类型检测流程、A/D转换流程、防脉冲干扰移位均值滤波流程和助力模式选择流程等。通过调试控制器软硬件,控制器已基本满足设计要求。