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第 5

期

晋兵营等：于 A Sm的 E S基 ME i P系统的建模与仿真

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M戈+B= F (— )一F ( ) (8) 。一 ,

力，为地面对车轮的外部干扰力 .

式中为齿条的质量，曰为粘性阻尼系数，为齿条 的刚度，r )为齿条处静摩擦力和库仑摩擦力. F(, 为便于研究，将转向车轮、向杆系等效转化为转与齿条运动方向相同的一个弹簧质量系统.车轮的运动微分方程为m +B :K (— )一F , )一 r ( ( 9)

3联合仿真电动助力转向系统中存在大量的非线性摩擦、阻尼，用 A Sm建立的 E S模型可以方便的处理这采 ME i P些非线性建模困难的问题 . 文中以前面提出的模块化的建模思想为基础，在 A Sm平台上，建了如图 3所示的转向柱助力型 ME i构的某轿车的 E S系统模型. P

式中 m为车轮的等效质量，为等效粘性阻尼系曰数， ( ,)为地面对车轮的静摩擦力和库仑摩擦W h T￣q e e u

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卜‘童. ’州图 3 E S的 A Sm模型 P ME iFi 3 AMESm de fEP g. i mo lo S

控制器模型在 Maa iuik中设计.制策略 tbSm l l n控采用传统的“电流 P控制+电机转速反馈” I相结合的控制策略 . J电机目标电流确定需要电机的助力特性图，转矩传感器信号和车速信号通过 Sm l k的利用 iui n查表函数确定 . 4所示的是典型的助力特性图. 5图图 所示的是在 Sm l k中设计的控制器的仿真框图. iui n

溥图 5控制器仿真框图Fi. Smulto o k o o tolr g5 i a in blc fc n r le

4仿真结果分析模型以驾驶员作用在转向盘上转矩 T B =6N

m的阶跃信号作为输入，面的干扰输入为零，仅路仅考虑在车轮处有非线性的摩擦力 .图 6所示的是 P控制

器在不同的比例系数下， I

转矩传感器的阶跃响应，以看出随着比例系数的增可加，超调量在减小 . 图 7图 8所示的分别是比例系数 K=1,分， p 0积

系数 K=1不同速度反馈系数时的转矩传感器、 I,图 4电机助力特性图Fi. Bo s h r ce it ure o tr g4 o tc a a t rsi c v fmo o c

电机电流的阶跃响应特性.图中可以看出，用速从采

度正反馈时，电机的实际电流增大，转矩传感器的但