基于滚动时域算法的汽车电动助力转向电流跟踪方法研究

电动助力转向系统在路面干扰、传感器噪声的影响下会造成驾驶员不良路感,同时,转向系统里的不确定性也会造成控制困难。针对EPS系统在控制过程中,无法在保证性能的同时解决系统的干扰和噪声以及不确定性问题,提出了基于滚动时域算法的EPS电流跟踪方法,该方法通过反复实时采集车辆的状态计算最优控制率,将电流的跟踪性能作为主要的控制目标之一,通过检测到的实际输出对基于模型的预测结果反复修正,最终计算得到合适的助力矩使系统能最大程度地兼顾鲁棒性与性能。首先通过建立EPS的系统模型,同时引入汽车二自由度汽车模型、轮胎模型,构建系统的状态空间方程。然后,以较好的电流跟踪性能、较好的抗干扰性能以及较好的操纵稳定性能为控制目标,在加入随机干扰信号的系统状态空间基础上,设计了滚动时域控制器,并对EPS系统进行仿真分析及硬件在环实验验证。结果表明:采用滚动时域控制方法可以更好地实现EPS目标电流跟踪,有效抑制外部干扰噪声的影响,提高系统的性能以及鲁棒性,保证驾驶员获得良好的路感,提高系统转向操纵稳定性能。