無傳感器控制的EPS

無傳感器控制的EPS

很多新型車輛以電動助力轉向系統（EPS）取代液壓動力轉向。EPS相比傳統液壓動力轉向系統有很多優點。電動助力轉向控制的主要目標是通過電機產生輔助轉矩，從而減小駕駛員操作轉向盤的轉向力。

EPS已應用于在中型和重型汽車中，所以對電動助力轉向電機的要求也越來越高。有刷直流電機因其尺寸較大、轉動慣量大、摩擦大和噪聲大的特性而不適于EPS。無刷永磁同步電機具有高功率密度、高可靠性、低摩擦和低噪聲的特性，故其成為EPS最佳的候選電機之一。為實現永磁同步電機驅動的高性能、矢量控制（也稱為磁場定向控制）正逐漸被應用。

在EPS中，以測得的轉矩近似為驅動轉矩從而確定所需的輔助轉矩。然而，在轉變動力學中測量轉矩和驅動轉矩是不同的，而且也很難確定準確的轉向軸剛度和慣性。轉矩傳感器也會影響轉向軸的剛度。道路反應轉矩可提高轉向盤回正性，可實現良好的轉向感覺，故可用來估計驅動力矩。本文的研究不需要電動機位置的檢測，估計驅動轉矩和道路反應轉矩，以實現EPS的無傳感器控制。

應用永磁同步電機為EPS提供一種無傳感器滑模控制。這種控制的目的是產生助力轉矩，衰減振動并提高阻尼特性。該控制是通過具有未知輸入的滑模觀測器實現的。控制器需要測量車輪轉向角和電機電流。仿真結果表明了該控制器的可行性。

A.Marouf et al.2012 20th Mediterranean Conference on Control&Automation (MED)Barcelona,Spain, July 3-6,2012.

編譯：王維