双方向盘教练车转向系统控制器的设计研究

《双方向盘教练车转向系统控制器的设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、团固匹匠趸殛仿真，建艇／CAD／CAM／CAE／CAPP双方向盘教练车转向系统控制器的设计研究赵海艳(山东工业职业学院机电工程系，山东淄博256414)ControllerDevelopmentoftheSteeringSysteminTrainingCarwithDualSteeringWheelsZHAOHai-yan(DepartmentofMachineryandElectronicEngineering，ShandongVocationalCollegeofIndustry，Zibo256414，C

2、hina)Abstract：Thisarticledesignedthetrainingcar’Ssteeringsystemwithdualsteeringwheels．Itcombinedthetrainingcar’SoriginalmechanicalsteeringdevicewithEPS．Thecontrollerofthesteeringsystemwasdevelopedbasedona8bitC8051FOOX．Thecontrolsystemconsistsofthecontroller

3、，theelectricmotor，sensors，signalprocessingcircuits，drivingcircuit，alarmcircuitetc．Theworkingprinciples，thehardwarestructure，softwaredesignofthesystemwereintroduced．Theresultofthetesthasachievedthedemandofthesystembasically．Keywords：vice—steering；controller；

4、test随着我国汽车产业的迅猛发展以及人民生活水平的向轮助力转向。当学员驾驶操作失误时，教练员迅速转动提高，越来越多的人加入到学习驾车的行列。怎样在有限副方向盘实现转向改变。控制器根据接受的信号使主方的时间里提高学员的学习效率及保护车辆及学员的安全向盘操作失效，主方向盘只跟随副方向接状态。电动机输是当今驾校学习中面临的问题。本文针对这种情况，将出适当的转矩并通过减速机构放大力矩，实现转向轮助EPSE与教练车转向装置相结合，设计研发了双方向盘力转向。从而实现教练员对车辆的直接控制。系统出现故教练车转向系统。对控

5、制器的控制算法进行了研究，并进障时，控制器断开电磁离合器，副转向系统失效，主转向行了台式试验。实验结果表明该装置控制精度高，能满足系统转为原机械式转向系统，从而保护了车辆及操作人提高教学效率的要求。员的安全。1系统结构及工作原理2控制器设计本系统包括：主方向盘、主转向轴、控制器、转角传感2．，芯片介绍器、助力电机、电磁离合器、减速机构、输出轴以及转向轮主控芯片的选择是直接影响到控制系统的性能。本等。副转向系统包括：副方向盘、副转向轴、转角传感器系统采用C8051FOOX系列单片机。该单片机性价比高，等。结构如

6、图1所示。具有丰富的硬件资源及高速运算能力，而且几乎不需系统扩展即可满足控制系统对硬件资源的需求，极大地提高了系统可靠性。2．2控制原理本系统硬件控制原理如图2所示。车辆启动以后，电源变换电路将蓄电池提供的12V直流电压变换为3．3V电压，以供单片机使用。电源变换电路还提供5V电压供其他用电设备使用。正常情况下，控制芯片根据从主转向轴传来的转角信号进行判断，为学员的转向操作提供助力。在紧急状况下，控制芯片放弃来自主转向轴的转角信号，转而根据副转向轴的转角信号进行计算，输出控制信图1双方向盘教练车转向系统结构图

7、号给电机驱动电路(如图3所示)，为教练员对车辆的转学员操纵主方向盘，教练员操纵副方向盘。学员操纵向操作提供动力。为了对电机提供保护，引入了电机电正常时，电动助力转向系统为主转向轴提供助力，实现转压、电流检测电路，另外，系统还设置了故障检测电路，对102l机械工程师2010年第9期制造业信总化仿奠，建旌ICADICAMICAEICAPP的计算、信号滤波、A／D转换等。方向盘优先级确定方法是：程序首先判断转角信号的来源，也就是确定转向系统由教练员或学员控制，若转角信号来自于学员，则程序转到普通的电动助力转向阶段，

8、若系统检测到来自教练车副转向轴的信号，则系统放弃主转向轴转角信号，只接受教练员的控制信号。根据信号处理阶段得出的教练员在副转向盘上的输入转角，调用助力算法，并按照转向轴的转角方向，确定电机所提供的助力电流值，最后程序采用模糊PI算法来减小目标电流和实际电流之间的差值，提高系统的随动性。完成一个循环以后再次从系统故障检测开始进行下一个过程的控制。3仿真研究根据模糊PI控制规则，建立仿真模型[5]。如图