具有鲁棒稳定性能的电动助力转向系统

摘要

本发明是一种具有鲁棒稳定性能的电动助力转向系统。该系统由传统的机械转向系统(主要包括转向盘，转向轴，转向器，转向拉杆机构，转向轮)加装扭矩传感器，电子控制单元，转向助力电机及其减速机构组成的。本发明利用H∞鲁棒控制方法来确定电动助力转向系统，鲁棒控制器对于系统的摄动有着很好的鲁棒稳定性，同时，本发明也成功的对设计的鲁棒控制器做了降阶和定点化处理，从而成功的利用某廉价车用控制芯片实现了该控制算法，实车实验证明，该发明是有效的，对于电动助力转向系统的工业化生产具有重大意义。

主权项

一种具有鲁棒稳定性能的电动助力转向系统，该系统是由机械转向系统加装扭矩传感器、电子控制单元、转向助力电机及其减速机构组成，其中，扭矩传感器安装于转向轴上以检测驾驶员操纵力矩；电子控制单元根据当前的车辆行驶状况以及操纵力矩大小计算出需要给助力电机提供的驱动电流值；助力电机可安装在转向轴或转向器上，通过减速机构给驾驶员提供助力力矩；电子控制单元的主要控制功能模块包括基本助力模块、电机电流控制模块和故障诊断模块；该基本助力模块包含有相位补偿控制器，转向助力特性曲线，其特征在于：该基本助力模块的控制器为使电动助力转向系统具有鲁棒稳定性的鲁棒控制器；该鲁棒控制器以慢速‑快速模态降阶法做了降阶处理；该降阶后的鲁棒控制器做了定点化处理；在利用H∞鲁棒控制理论来设计控制系统时，灵敏度函数加权因子选择为低通滤波函数，减小传感器噪声对控制系统的影响；补灵敏度加权函数选取为高通滤波函数，以减小模型高频不确定性对系统的影响，增强系统的鲁棒稳定性。