一种新型PWM控制模式及其在EPS系统中的应用.pdfVIP

维普资讯 汽 车 工 程 2007年 (第 29卷)第 9期 AutomotiveEngineering 2007183 一 种新型PWM控制模式及其在 EPS系统中的应用 季学武，李 兵，张德新 (清华大学，汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084) [摘要] 针对直流电机脉宽调制控制系统的工作原理，分析了受限单极和双极脉宽调制控制模式应用于电动 助力转向系统电机驱动时的优缺点，提出了一种 “半双极”控制模式及该模式下占空比的修正方法。分析表明，该 模式更适合于电动助力转向系统的电机驱动，试验验证了理论分析的正确性和半双极模式在电动助力转向系统中 的实用性。 关键词：电动助力转 向；脉宽调制；控制模式 A NewPWM ControlModeandItsApplicationtoEPSSystem JiXuewu．LiBing＆ ZhangDexin TsinghuaUniversity，StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafee／andEnergy，Beijing 100084 [Abstract] Basedontheworkingprincipleofpulsewidthmodulation(PWM)controlsystemforDCmotor， htestrongandweakpointsoftwoconventionalPWMcontrolmodes(1imitedsinglepolarmodeandbipolarmode)， whenusedinelectricpowersteering(EPS)systemareanalyzed，andanewPWMcontrol，socalledquasi—bipolar controlmodeisproposedwithhtecorrectionmehtodofitsdutyratiogiven．Analysisindicateshtathtenew control modeismoresuitableofrEPSsystem ，whichisverifiedbytests． Keywords：EPS；PW M ；Controlmode 极”PWM控制模式，给出该模式下 占空比的修正方 日U舌 法，并对该模式在EPS系统中的适用性进行实验验 证 。 与传统的液压助力转向系统相比，电动助力转 向(electricpowersteering，EPS)系统具有助力可变、 1 PWM控制模式分析 结构紧凑、能耗低、无污染、控制逻辑灵活等优点 ， 近年来得到了越来越普遍的应用。EPS系统根据转 图 l所 示 为 H 型 向盘转矩和车速等传感器传来 的信号控制伺服电 PWM功率转换 电路示意 机，协助驾驶员进行转向操纵，因而电机驱动技术是 图，该电路主要 由4个功 EPS系统的核心技术之一。目前，在频繁启动、制动 率管 (图中为MOSFET)和 的直流伺服系统中，普遍采用受限单极模式的H型 4个续流二极管组成。根 脉宽调制 (pulsewidthmodulation，PWM)控制系统 据对这4个功率管的工作 对电机进行驱动 J，这种模式可以避免同侧对管直 状态 (导通、截止)控制方 通短路现象，提高了系统的可靠性。但在该模式下， 式的不同，PWM控制有不 电机不能工作于回馈制动状态，而 EPS系统需要电