基于DSP的電動(dòng)助力轉向系統的設計
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3. 2 電機電流控制算法
本系統使用的是數字PID控制器，其算法有位置式控制算法和增量式控制算法兩種。位置式PID控制算法為全量輸出，其產(chǎn)生的控制電動(dòng)機的電流易產(chǎn)生方向盤(pán)振動(dòng)，因此采用增量式PID控制算法來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機電流的控制。
增量式PID控制算法表達式為：
式中：Un為控制量，也是電機驅動(dòng)電路的輸入量；en為電機目標電流和實(shí)際電流之間的差值；kP為比例系數，kI為積分系數，kD為微分系數。
3．3 仿真結果分析
由于EPS的助力轉矩跟電動(dòng)機的電流成正比，因此分析系統助力轉矩的變化就能得出系統助力電流的變化規律，從而研究EPS中電動(dòng)機助力電流控制的算法。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/150492.htm
圖5是系統在Matlab中PID控制下電動(dòng)機輸出的助力轉矩對方向盤(pán)輸入轉矩的階躍響應曲線(xiàn)，從中可以很明顯地看出，采用PID控制系統達到穩態(tài)值需要的時(shí)間短、超調量小，振蕩次數少，說(shuō)明PID控制系統的穩定性和響應品質(zhì)都比較好。因此，采用PID控制算法能較好地按照控制策略的要求提供轉向助力。
4 EPS系統軟件設計
根據上述控制方法，設計了相應控制軟件。DSP上電后要進(jìn)行特殊功能寄存器的初始化，包括定時(shí)器工作方式、A／D采樣方式設置等。初始化設置結束后，開(kāi)始檢查EPS系統中的電機、離合器、扭矩傳感器等工作是否正常，如有故障則點(diǎn)亮警示燈進(jìn)行報警，若一切正常則EPS系統開(kāi)始正常的電動(dòng)助力控制，主程序流程如圖6所示。整個(gè)程序還包括一些子程序、如系統初始化子程序、定時(shí)器中斷子程序、故障信號檢測子程序、信號采集濾波子程序等。
5 結論
TMS320LF2407A是一種新型16 bDSP，利用它作為控制核心，簡(jiǎn)化了電動(dòng)助力轉向系統的硬件電路的設計，有利于控制系統小型化。同時(shí)采用PID控制對電動(dòng)機輸出電流進(jìn)行閉環(huán)控制，系統助力跟隨性能好，響應速度快，控制精度高。
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