電動叉車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、電動助力轉(zhuǎn)向（Electric Power Steering，EPS）是隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展起來的新型的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是占用空間小、運(yùn)行效率高、無污染并且易于控制，因此電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被越來越多地應(yīng)用到各種類型的機(jī)動車輛當(dāng)中。本文研究的主要內(nèi)容是基于單片機(jī)的電動叉車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，所完成的工作和研究成果簡單概括如下:
　　1.給出了電動叉車EPS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組成和動力學(xué)

2、模型，并在此基礎(chǔ)上闡述了電動叉車EPS系統(tǒng)工作的基本原理;分析了電動叉車EPS系統(tǒng)和普通汽車EPS系統(tǒng)的不同之處并結(jié)合電動叉車的實(shí)際工作環(huán)境和工作特點(diǎn)確定了電動叉車EPS系統(tǒng)的主要工作模式;同時(shí)還簡單討論了影響電動叉車EPS系統(tǒng)性能的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素。
　　2.由于永磁無刷直流電機(jī)構(gòu)造簡單、運(yùn)行可靠、并且具備較好的機(jī)械特性和動態(tài)特性，因此確定永磁無刷直流電機(jī)作為電動叉車EPS系統(tǒng)開發(fā)中的助力電機(jī);在助力電機(jī)的控制策略方面，采用外層速度

3、環(huán)和內(nèi)層電流環(huán)的雙閉環(huán)控制模式，分別應(yīng)用模糊PID和電流滯環(huán)控制系統(tǒng)外層的速度環(huán)和內(nèi)層的電流環(huán);在MATLAB/Simulink環(huán)境下完成了永磁無刷直流電機(jī)仿真模型的搭建，并對仿真結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。
　　3.簡單介紹了永磁無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的原因，通過提出較為合理的方案來對轉(zhuǎn)矩脈動進(jìn)行抑制從而提高整個(gè)EPS系統(tǒng)的性能;為了提高電動叉車EPS系統(tǒng)的反應(yīng)靈敏度和響應(yīng)速度，采用了助力補(bǔ)償?shù)目刂撇呗?為了獲得較為理想的助力效果，

4、確定了拋物線型的助力特性曲線;通過MATLAB/Simulink對整個(gè)電動叉車EPS系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真，仿真結(jié)果與預(yù)期結(jié)果非常吻合，從而驗(yàn)證了控制策略的有效性。
　　4.采用C8051F340單片機(jī)作為電動叉車EPS系統(tǒng)的微控制器，完成了相關(guān)硬件電路和軟件程序的設(shè)計(jì)工作，并對相關(guān)的硬件邏輯電路原理和軟件程序流程作了簡單的介紹。
　　5.先后在相關(guān)的實(shí)驗(yàn)平臺上完成了電動叉車EPS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向過程實(shí)驗(yàn)，助力特性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)以及助力補(bǔ)償