无传感器控制的EPS

无传感器控制的EPS

很多新型车辆以电动助力转向系统（EPS）取代液压动力转向。EPS相比传统液压动力转向系统有很多优点。电动助力转向控制的主要目标是通过电机产生辅助转矩，从而减小驾驶员操作转向盘的转向力。

EPS已应用于在中型和重型汽车中，所以对电动助力转向电机的要求也越来越高。有刷直流电机因其尺寸较大、转动惯量大、摩擦大和噪声大的特性而不适于EPS。无刷永磁同步电机具有高功率密度、高可靠性、低摩擦和低噪声的特性，故其成为EPS最佳的候选电机之一。为实现永磁同步电机驱动的高性能、矢量控制（也称为磁场定向控制）正逐渐被应用。

在EPS中，以测得的转矩近似为驱动转矩从而确定所需的辅助转矩。然而，在转变动力学中测量转矩和驱动转矩是不同的，而且也很难确定准确的转向轴刚度和惯性。转矩传感器也会影响转向轴的刚度。道路反应转矩可提高转向盘回正性，可实现良好的转向感觉，故可用来估计驱动力矩。本文的研究不需要电动机位置的检测，估计驱动转矩和道路反应转矩，以实现EPS的无传感器控制。

应用永磁同步电机为EPS提供一种无传感器滑模控制。这种控制的目的是产生助力转矩，衰减振动并提高阻尼特性。该控制是通过具有未知输入的滑模观测器实现的。控制器需要测量车轮转向角和电机电流。仿真结果表明了该控制器的可行性。

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

编译：王维