电动助力转向系统鲁棒控制

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 摘要
 电动助力转向(EPS)系统在最近十年得到了很快的发展。 控制策略设计是核心技术，决定EPS人机界面的执行。根据相位补偿的常规控制器对系统变量和参量不确定性很敏感。此外，调整EPS是一个很耗费时间的任务。本文应用H无限控制方法设计一个鲁棒控制器，加强EPS系统在稳定性和系统性能方面的鲁棒性，以及克服经典控制方法的缺点。仿真和实际实验的结果验证了所提出的鲁棒控制器的效果。
i 概述
 最明显的好处在于最近十年和传统液压转向系统相比，电力转向(EPS)得到了迅速的发展。除燃料经济以外，袖珍的外观、简便的装配，EPS也可以根据行车条件给司机提供期望的转向助力，其高度依赖EPS控制策略。因此，对EPS控制的研究对优选EPS系统是必需的。
 EPS系统可以描述为图1所示。它包括方向盘、驾驶杆轴、扭矩传感器、蠕虫减速齿轮箱子、协助电机和机架&齿轮式转向器。这里弹簧负载用于仿真车轮的阻力。当司机操纵方向盘时，检测到扭矩传感器信号并且发送到控制器。根据助力曲线，控制器对当前电机控制回路发出协助扭矩命令，提供合适的协助扭矩。
 主要影响EPS系统特性的有三部分，扭矩棒、协助电机和控制器。
 扭矩传感器的扭力棒，是EPS系统的重要部分，由于它的相对硬度小，改变了系统的很多特性。并且，扭矩传感器的输出精确反映了扭力棒的扭转的角度。同时这个输出也作为控制器的输入。另一方面，扭矩传感器测量了司机的转向转矩。因此，通过调整传感器的输出，它是等效的控制司机的手操扭矩。
 协助电机提供协助扭矩。然而，马达有它自己旋转的转动惯量，静态摩擦，粘性阻尼和电流反馈回路(没有在本文的考虑范围)，所有这些使实际协助扭矩与命令协助扭矩不同。

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