1、并完成了控制系统的硬软件的开发和模拟试验，从试验结果上看，初步实现了电动助力转向系统的基本功能，为进步的研究奠定了良好的基础，具体包括在了解有关资料的基础上，研究了无刷直流电动机的结构构成工作原理及数学模型进行了分析设计开发了以单片机为核心的电子控制单元硬件电路。硬件电路主要包括转矩信号处理电路电动机电流处理电路车速信号处理电路桥式电动机驱动电磁离合器继电器控制电路。控制器采集转矩和车速信号，根据已定的控制策略，通过和桥式电动机驱动电路控制电机的输出扭矩及转动方向，实现系统的助力功能对的助力特性曲线做了对比分析，并对助力控制回正控制阻尼控制三种控制模式的实现和模式切换进行了研究，在此控制策略下提出了基于的控制算法在实现硬件电子控制单元的基础上，在系统的信号采集与控制上，采用了软件模块化的设计思想，编写了些关键程序。虽然在论文中做了以上大量工作，但在些方面仍然存在不足，开展的工作还不够深入，在本文的工作基础上，对将来的工作提出以下几点建议的电机控制系统已经设计好，下步应该搭建的台架试验，为最终装车上路试验做好准备增加反馈信号，进步改善系统的控制性能。现阶段的主要依据车速杭州电子科技大学本科毕业设计方向盘转矩和电动机转向和电流，确定输出助力大小。如果能够增加转向速度横向加速度和前轴重力等信号，则的控制性能将会更加优越利用汽车总线通讯功能，实现整车数据资源共享，节约成本，缩减部件。如，车速信号可由汽车上其它电控系统通过总线通讯得到，而无需另外增加个车速传感器由于处在研究的初级阶段，。
2、柱输出峰值电流为。图系统双极型桥功率电路杭州电子科技大学本科毕业设计电动机的保护电路受汽车行驶转向等因素的影响，电机需要频繁的起制动，此时电机电枢绕阻上产生比较大的电流冲击，电动机很容易被烧掉。基于此，所设计的电机控制系统分别从软件和硬件两个方面进行了考虑处理。电流传感器的采样输出在，上变化，是实际的电流零值情形，而电机保护电路所关心的只是电流的大小，不关心其方向性，如图示进行了减法处理绝对值求取和与设定值比较等处理过程，最终将信号传递给保护输入端。电动机保护电路具体实现如图所示。具体步骤是采样值经由低通滤波电路后将采样值送到由运算放大器等组成的减法电路，得到论域为,的电压信号绝对值电路进行求取绝对值运算，得到幅值的范围是完成求取绝对值的工作的同时，还需要对绝对值信号进行放大处理进行电压幅值比较，判断电流是否过大。经绝对值电路出来的信号经等构成的比较电路后，输出电动机保护电路控制信号。此信号可以通过单片机的接收后在进行软件处理，通过程序对电动机的控制端发出相应的信号也可以直接将此信号送的工作允许控制端，旦电动机的电枢电流超过允许的最大电流值，比较电路的相应输出端输出高电平，则受高电平的控制，从而立即关断的输出，则无论此时从单片机的端口输出的脉宽调制信号如何，驱动的栅极端始终保持低电平，由于栅极电压低于门槛电压，则桥电路不会投入工作，电机电枢电压将很快减小，从而起到保护电动机的作用。当电枢电流降低后，由于控制的端重新回到低电平，桥电路转入工作状态。杭州电子科技大学本科毕业设计制。
3、功率可控器件少，线路简单调速范围宽快速性好电流波形系数好，附加损耗小。这主要是因为调制频率高，不需要平波电抗器就可以获得脉动很小的直流电流，波形系数约等于，故而电枢电流脉动分量对电动机转速的影响以及它由所引起的附加损耗小。另外还有效率高功耗小频带宽滞后小等优点。所以，控制方式是种很理想的驱动方式。杭州电子科技大学本科毕业设计电动机的调压调速原理由感应电势电磁转矩以及机械特性方程式可知，直流电动机的调速方法有三种调节电枢供电电压改变电动机主磁通量改变电枢回路电阻。改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供电电压或者改变励磁磁通，都需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源是直流斩波器或脉宽调制变换器，用恒定直流电源或不可控整流电源供电，利用直流斩波或脉宽调制的方法产生可调的直流平均电压。直流斩波器又称直流调压器，是利用开关器件来实现通断控制，将直流电源电压断续加到负载上，通过通断时间的变化来改变负载上的直流电压平均值，将固定电压的直流电源变成平均值可调的直流电源，亦称直流直流变换器。它具有效率高体积小重量轻成本低等优点，现广泛应用于地铁电力机车城市无轨电车以及电瓶搬运车等电力牵引设备的变速拖动中。直流电机的控制系统有可逆和不可逆之分。可逆系统是指电动机可以正反两个方向旋转不可逆系统是指电动机只可单向旋转。由于电动助力系统有正反转向的要求，因此系统的执行电动机也必须能够工作在正反两个方向旋转的运行状态，所以系统采用可逆控制系统。可逆变换器主电路的结构形式有型和型两。
4、节的系统中还会引起系统振荡，因此危害极大。考虑到电动机工作环境的影响，本文将移动平均滤波法和防脉冲干扰平均值法结合到起使用，即防脉冲移动平均滤波法。防脉冲干扰平均值法在电动助力转向系统中，现场的强电设备多并且比较复杂，单片机系统极易受到强电磁场温度湿度等的干扰,不可避免的要产生尖脉冲干扰，这种干扰般持续时间短，峰值大，对这样的数据进行数字滤波处理时，仅仅采用算术平均或移动平均滤波时，尽管对脉冲干扰进行了的处理，但其剩余值仍然较大。这种场合最好的策略是将被认为是受干扰的信号数据去掉，这就是防脉冲干扰平均值滤波法的原理。防脉冲干扰平均值滤波法的算法是对连续的个数据进行排序，去掉其中最大和最小的个数据，将剩余数据求平均值。本章小结在硬件电路和控制策略设计好的基础上，本章设计各模块的软件程序，包括滤波采样信号处理转向判定辅助力计算以及电动机控制等主要环节，给出了电动助力转向系统的总体流程框架，理论上可行性验证通过。杭州电子科技大学本科毕业设计结论及展望电动助力转向系统将最新的电子技术和电机控制技术应用于汽车转向系统，显著地改善了汽车的动态性能和静态性能提高行使中驾驶员的舒适性和安全性减少环境的污染，是项紧扣当今汽车发展主题，符合未来汽车发展趋势的高新技术。目前，国外电动助力转向系统技术十分成熟，在很多车型上得到应用，抢占了汽车市场。我国虽有科研单位和厂家在研究，但可靠性和安全性不够，急需加强对的研究应用。本文在分析的工作原理基础上，对电机控制系统的总体方案和控制方法进行了深入地研究，。
5、。脉冲频率调制,。开关器件每次导通的时间不变，只改变通断周期或开关频率,也就是只改变开关的关断时间，即定宽调频，称为调频。两点式控制。开关器件的通断周期和导通时间均可变，即调宽调频，亦可称为混合调制。当负载电流或电压低于最小值时，使开关器件导通当电流或电压高于最大值时，使开关器件关断。导通和关断的时间以及通断周期都是不确定的。杭州电子科技大学本科毕业设计功率开关部件的选择及其驱动电路选用作为功率开关器件。系统中电动机的额定电压是，额定电流是。选用时，反向耐压取值为两倍以上的余量，工作电流有倍的余量，工作频率与实际频率相当。在设计中采用的是。栅极驱动电压信号不小于，而单片机输出为弱电信号，端口的最高输出电压只有，必须在单片机系统和功率驱动电路之间设置前置驱动电路，将单片机输出的弱电控制信号转换为强电控制信号。其栅极驱动要求可概括如下栅极电压定要比漏极电压高，用作上桥臂高压侧开关时，其栅极电压必定高于干线电压，而且应该是系统中最高电压。栅极电压从逻辑上看是可控制的，它通常以地为参考点。因此控制信号就不得不转换电平为上桥臂即高压侧源极电位，在绝大部分应用中控制信号在两干线电压间摆动。栅极驱动电路吸收的功率不会显著地影响总效率。具有独立的低端和高端输入通道悬浮电源采用自举电路，其高端工作电压可达，在下静态功耗仅输出的电源端脚，即功率器件的栅极驱动电压电压范围逻辑电源电压范围脚，可方便地与或电平相匹配，而且逻辑电源地和功率地之间允许有的偏移量工作频率高，可达开通关断延迟小，分别为和图腾。
6、号的电平匹配设计，也即将的信号转化为的数字信号。对电压到的电压的解决方案可以采用分压原理，也可以采用光电耦合器等，本文采用后者的方法，车速信号经光电耦合器，传送到捕捉输入线，对车速频率信号进行计数，通过软件处理可以得到车速信号的频率大小，从而知道车速。电机的控制电路和保护电路电动机控制电路的设计在电动助力转向系统的设计中是比较关键的块。随着计算机进入控制领域，以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化，采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制,简称的控制方式已成为绝对主流。而且这种控制方式也很容易在单片机控制中实现。所设计系统的电机控制方式也是采用的该类型的控制方式。控制方式具有以下几方面的优点需要的大功率可控器件少，线路简单调速范围宽快速性好电流波形系数好，附加损耗小。这主要是因为调制频率高，不需要平波电抗器就可以获得脉动很小的直流电流，波形系数约等于，故而电枢电流脉动分量对电动机转速的影响以及它由所引起的附加损耗小。另外还有效率高功耗小频带宽滞后小等优点。所以，控制方式是种很理想的驱动方式。杭州电子科技大学本科毕业设计电动机的调压调速原理由感应电势电磁转矩以及机械特性方程式可知，直流电动机的调速方法有三种调节电枢供电电压改变电动机主磁通量改变电枢回路电阻。改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供电电压或者改变励磁磁通，都需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源是直流斩波器或脉宽调制变换器，用恒定直流电源或不可控整流。
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车电动助力转向器电控单元(ECU)的研究毕业设计论文
