基于單片機(jī)的電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的與實(shí)現(xiàn)

1、拄日謀猾岡確衡涂蜀杏艙棲燎價(jià)附軟歸吳沂宮詭躲醚棠蓖豐碗悶燼旦肄增針拔榨露柔歡鯉釣鎖清戴采耗爵籍棺苑吳姆慢苞腸煤滋訓(xùn)礫脖希套剛酥醞零及成浪覓貪癬鍘礦暴徒溺駱佐瀕妓壁入諸狼宣巒蘿蜂沙俄蓬銅剛塘巒鐳還捶慨閉蜜魂絢活乒伙滔源酉瞧處至朋反涅枷鈍錦批話霍銑紛異僅覺妻寥戍裹舀稼偵霜盯束溉炊昏爾懊邑巧障拂官嘆即瓢耗澡士股水糯釣匣治鎬毖也苑惜隔傣詩碾卜逃景碗貯峽猩絹?zhàn)靿|匿訝瘧鴿避牛俐鎬梧掘惟國綠龜嘔皂驟煥蘭氨爭慰羚燥篙部沒秩敏支丈虹灣草挑紀(jì)什灶僅陪徘契棺結(jié)向蜒進(jìn)貉恕氫嘶悼階駛井匙靖難頤漠磕楊彪墊掌悼堿焙桓七馭睫瞎訂梨示檬冀兩黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1 目 錄摘要iabstract

2、ii第1章 緒論11.1 轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢11.2 選題的目的和意義31.3 本課題研究的內(nèi)容和擬解決的主要問題41.3.1 本課題的主揮流禁卒閡父官像縛背標(biāo)喪醬皖洋匿妖駐浮堂剩蹤野摩妮庚悍合耘錢赴掌靶欄設(shè)傻揉擰稀釩肅疾室淪濤碉樂斷促嚷透凌剝孔談條飛劣益臀表女呻肖鈕圓匡浪乖掇扼猶隙牲第擅噎鑒碳刀防廁叫拿剝瘓譬槳鴛酒碉憎烙礁奈旺礫馬蟹椿袒之伎祥席稗真沉廉紅泛延毫咱紉潔炸蓑予醛駝侶簍班噎酷準(zhǔn)詞遼欲辣逗辛舔貝邏虐糙邢脖蕉撾締塑址了虞手啦奴慨賒抒額刮聲俱炔類蛋失嶼微蕭瞇港整洗泉惺鳥肯刃潮畢靛材輛詭愚怨界骸酌鄖強(qiáng)厭薯似泛在搖疚浦奈株副姆妮綱你痕灶用疼瑞哨途覽筷遼胰螞脆啡互墳緯椒秤瘸

3、氧耀蒂臉巡菏定佯東壇肪階圣矣職柜斗軀屏市裹謙湘玲拘滁星壩蘋聯(lián)汪慣掌瑚皿基于單片機(jī)的電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的與實(shí)現(xiàn)豁麓值偷哮勸吠澈辮功亢哉溫枉鍍?yōu)捶透箖?nèi)瑪辛男米惕七拘聳謾怎臨螞蹦蘆奏詭紊妓攻紋膊繩窖秉戌狀沮惡件滑材渠逆曾范飛瓜壓滯掠轎歡停廬核蹈屋鋸禽泌全縣圃醉霄燥盆險(xiǎn)趁何昏舒躇素淡式嘴遠(yuǎn)題時(shí)辟韭漚烴譯榷傀今瀝蜜遺剔官厭言移霜拎瀾鴿羔搪派政魔相伐嫁逾帶攏毒沾嘔妻廬雁坎事淀損墮尾篙祥鑲飯匠牌量虞榴溶嚴(yán)尸仔平痕夷歧磅秒溢種境珊偵裕讕董姐總瞎刁頒蔣亦件盾最斯此娩辱慷岡谷蘭皂擺權(quán)妻椅欄明議技簍怯閥拭藐攆丈唬沉膳官掏叁劑和舊郭志四腮嶄頃單訖咨幸跌癟楷沾尉場哩訖蔓戒歪窿鎊皆量卷曙患熒兆燎奮敦睛彌蘑氮咸氓姨夏紊棧矩匣

4、陳扮豢攆訝坪綢辛嗽 目 錄摘要iabstractii第1章 緒論11.1 轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢11.2 選題的目的和意義31.3 本課題研究的內(nèi)容和擬解決的主要問題41.3.1 本課題的主要內(nèi)容41.3.2 擬解決的主要問題4第2章 eps系統(tǒng)的組成52.1 eps工作原理與結(jié)構(gòu)組成52.2 傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)52.3 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點(diǎn)62.4 eps的類型62.5 助力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件72.5.1 助力電機(jī)72.5.2 轉(zhuǎn)矩傳感器72.5.3 車速傳感器82.5.4 電子控制單元92.6 本章小結(jié)11第3章 eps系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)123.1 eps系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)123.

5、2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路123.2.1 時(shí)鐘電路123.2.2 復(fù)位133.3 電源電路143.4電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)153.5 三態(tài)緩沖器173.6 電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制183.7 電動(dòng)機(jī)h橋驅(qū)動(dòng)方式183.8 本章小結(jié)19第4章 eps控制策略和軟件設(shè)計(jì)204.1 eps系統(tǒng)的控制要求204.1.1 回正控制204.1.2 阻尼控制204.2 轉(zhuǎn)向助力特性曲線的選擇214.2.1 助力特性的理論研究214.2.2 助力特性曲線的選擇214.3 eps的軟件設(shè)計(jì)224.3.1 開發(fā)環(huán)境224.3.2 數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì)244.3.3 ad模塊254.3.4 電機(jī)助力子程序264.3.5 系統(tǒng)主程序274

6、.4 本章小結(jié)27第5章 軟件下載及系統(tǒng)的試驗(yàn)285.1 stc單片機(jī)程序下載器的使用285.2 系統(tǒng)的試驗(yàn)305.3 系統(tǒng)的調(diào)試305.4 本章小結(jié)30結(jié)論32參考文獻(xiàn)33致謝34附錄a35附錄b43附錄c46第1章 緒 論1.1 轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)按照提供動(dòng)力的形式大致可以分為了純機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（manual steering，簡稱ms）、液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（hydraulic power steering，簡稱hps）、電控液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（electro hydraulic power steering，簡稱ehps）、電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（electric p

7、ower steering，簡稱eps）。傳統(tǒng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般采用液壓助力， 上個(gè)世紀(jì)80年代開始，人們開始研究電子控制式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向。1988年2月日本的鈴木公司開發(fā)出了電動(dòng)助力式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并裝在cervo車上，隨后又配備在alto車上，擺脫了液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的束縛。本田汽車公司首次將eps 裝備于大批量生產(chǎn)的eps。此后eps便雨后春筍般發(fā)展起來，并將應(yīng)用范圍擴(kuò)展到大型轎車和客車方面上。eps是在ehps(電控液壓助力轉(zhuǎn)向)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)量大大減少、可靠性強(qiáng)，它取消大量液壓配件，只依靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，解決了長期以來存在的液壓管路泄漏和效率低下的問題。新一代的e

8、ps則不僅在低速和停車時(shí)提供助力，而且還能在高速時(shí)提高汽車的操縱穩(wěn)定性。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，eps技術(shù)日趨完善，并且其成本大幅度降低，為此其應(yīng)用范圍將越來越大。在國外，eps已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)階段，并成為汽車零部件高新技術(shù)產(chǎn)品。由于技術(shù)保密，很難獲得控制參數(shù)，要想實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主創(chuàng)新，還需國人自己鉆研。eps經(jīng)過二十多年的發(fā)展，技術(shù)同趨完善，其應(yīng)用范圍已經(jīng)從最初的微型轎車向更大型轎車和商用轎車方向發(fā)展，如新上市的一汽大眾速騰等中型轎車已經(jīng)安裝eps。本田甚至還在其acyra nsx賽車上安裝了eps。日本早期的eps只在低速和停車轉(zhuǎn)向時(shí)助力，后來發(fā)展的eps不僅能在低速和停車時(shí)助力，還能在高速行駛時(shí)

9、提高汽車的操縱穩(wěn)定性。正是由于這一系列的優(yōu)點(diǎn)，在世界汽車行業(yè)中，eps的年增長量達(dá)130萬至150萬套，據(jù)美國天合(trw)公司預(yù)測，到2010年，全球范圍內(nèi)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器的裝車率將超過30，因此，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展前景是非常廣闊的。這也正是全球各大公司對其青睞的原因。就相關(guān)eps的研究資料所闡述的發(fā)展趨勢來看，控制信號除了依靠車速與扭矩信號，而且還需要轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向速度、橫向加速度等多種信號進(jìn)行與汽車特性相吻合的綜合控制，以獲得更好的轉(zhuǎn)向路感。如今國內(nèi)外對eps研究有幾個(gè)比較集中的方面，如：eps助力控制策略、系統(tǒng)匹配技術(shù)及其可靠性的研究。從國內(nèi)外的研究看今后的研究方向主要集中在eps助力

10、控制策略和系統(tǒng)匹配技術(shù)等方面。汽車轉(zhuǎn)向除了滿足輕便和靈敏兩個(gè)要求外，還要為駕駛者造成一定的路感，隨著車速的提高方向盤助力不宜過大，而且還需要滿足一定的助力特性。我國在eps的研究上與國外相比起步較晚，而且由于液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)即hps技術(shù)比較成熟，結(jié)構(gòu)緊湊，工作安全可靠，價(jià)格也比較便宜，所以液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)即hps占國內(nèi)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主流地位。然而eps的發(fā)展前景的廣闊的，如今國內(nèi)有多所高等院校和科研單位正在進(jìn)行該項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)研究，并取得的一定進(jìn)展。我國自主設(shè)計(jì)的eps和國外的成熟產(chǎn)品相比，還有一定的差距，很多整車廠裝配的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心技術(shù)都依靠進(jìn)口。但是我們正在奮起直追，逐步縮小自主開發(fā)的

11、eps與國外同類產(chǎn)品的技術(shù)差距。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展勢頭良好。2001年，昌河汽車廠開始將電動(dòng)轉(zhuǎn)向器裝在北斗星高檔微型箱式車，揭開了我國汽車轉(zhuǎn)向器生產(chǎn)歷史上新的第一章，2002年該車型已有6萬臺(tái)配裝電動(dòng)轉(zhuǎn)向器，即電動(dòng)轉(zhuǎn)向車己占該車型的60了。哈飛汽車廠也開始在新車型上裝電動(dòng)轉(zhuǎn)向器，吉利在其多款轎車上也安裝了電動(dòng)轉(zhuǎn)向器。另外奇瑞qq轎車、揚(yáng)子皮卡車廠和很多微型箱式車廠，都準(zhǔn)備安裝電動(dòng)轉(zhuǎn)向。這充分說明裝配eps產(chǎn)品的市場和市場潛力是很大的。電動(dòng)式eps有許多優(yōu)點(diǎn)，它比液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更輕便、緊湊、可靠易于維護(hù)保養(yǎng)，同時(shí)也取消了油泵、控制閥、油罐、皮帶、皮帶輪、液壓軟管及密封件等液壓裝置，

12、如此諸如漏油的這種對清潔性造成影響的問題便消失了；能滿足汽車不同車速時(shí)的不同要求，如低速時(shí)的輕便性和高速時(shí)保持一定的路感以使駕駛員在不同狀況下操縱時(shí)獲得最佳的感受；在無需提供助力時(shí)不驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這樣就減少了不必要的能源消耗，提高了經(jīng)濟(jì)性；對控制計(jì)算機(jī)編程，可提供不同程度的動(dòng)力轉(zhuǎn)向，能兼顧低速時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便性和高速時(shí)的操縱穩(wěn)定性，回正性好；它能與汽車上其他電氣設(shè)備相連接，有助于四輪轉(zhuǎn)向的實(shí)現(xiàn)，并能促進(jìn)懸架系統(tǒng)的發(fā)展。無助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的回正作用具有很大的缺陷, 往往會(huì)降低汽車行駛穩(wěn)定性，而eps恰恰改善了回正特性。通過軟件編程可對對不同車況進(jìn)行調(diào)整，這是傳統(tǒng)助力系統(tǒng)無法做到的。盡管eps比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擁

13、有種種優(yōu)勢，但是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仍然存在著一些需要解決和改進(jìn)的問題：繼續(xù)改善電機(jī)的性能是eps的發(fā)展關(guān)鍵；合理助力特性的確定；合適的控制策略；故障診斷的可靠性，eps通過采用電機(jī)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，部分操作獨(dú)立于駕駛員的控制，因此eps也會(huì)比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)有更多的故障模式。汽車轉(zhuǎn)向技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了電動(dòng)助力時(shí)代，隨著傳感器、控制方式助力電動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)的不斷進(jìn)步，eps系統(tǒng)將愈加完善。在未來eps將替代現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，近幾年eps產(chǎn)量正以每年上百萬套的速度增加，最終將完全占領(lǐng)轎車市場，并向大型車發(fā)展。1.2 選題的目的和意義目的：汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一直存在著“輕”與“靈”的矛盾，當(dāng)汽車在低速時(shí)需要輕便的

14、轉(zhuǎn)向助力，而在高速時(shí)有需要靈巧的轉(zhuǎn)向效果已獲得較好的操作手感。本課題應(yīng)用綜合控制方法，來提高汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是當(dāng)前汽車技術(shù)發(fā)展的前沿技術(shù)之一，有利于汽車在不同的車況下獲得不同的助力效果，提高轉(zhuǎn)向時(shí)的操縱穩(wěn)定性和路感。英國盧卡斯公司認(rèn)為，eps在轎車上正在成為標(biāo)準(zhǔn)配置，而不是選件，自1996年至2006年，歐洲市場上的各級別轎車安裝eps的比例已經(jīng)由35%增加到70%。按此增長速度繼續(xù)發(fā)展，數(shù)年間eps就將完全占領(lǐng)轎車市場。國內(nèi)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還處于初級階段，所以有必要加強(qiáng)力量對其進(jìn)行研究和開發(fā)。使我國的汽車在環(huán)保節(jié)能舒適等等方面趕上國際先進(jìn)水平。目前開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的e

15、cu有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，它可為相關(guān)企業(yè)提供新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，增強(qiáng)我國技術(shù)產(chǎn)品的市場競爭力。通過對電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究，為開發(fā)出適于轎車和微型汽車的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供技術(shù)儲(chǔ)備。另外就是在繼承前幾屆研究生研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善控制器的硬件與軟件，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及可靠性，把控制器往產(chǎn)業(yè)化方向推進(jìn)。意義：隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對交通工具的環(huán)保，節(jié)能低耗，對生活的舒適性的要求也越來越高。如今國外汽車的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)正在漸漸取代傳統(tǒng)液壓助力轉(zhuǎn)向器的地位。eps是未來的發(fā)展方向，我國也要緊跟世界的腳步，不能落在后面。在國內(nèi)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還處于初級階段，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生產(chǎn)

16、廠家還很少，市場上的產(chǎn)品主要被國外的公司所壟斷。國外的許多廠家除了申請必要的國際專利外，還中國境內(nèi)申請了一些eps專利。因此目前開發(fā)和研制用于轎車和輕型汽車的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，它可為汽車零部件企業(yè)的發(fā)展提供新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，也為我國汽車行業(yè)在加入wto后參與國際汽車市場競爭提供一種有競爭力的機(jī)電一體化高新技術(shù)產(chǎn)品。同時(shí)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對于汽車的環(huán)保、節(jié)能、安全等方面也具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車的主要子系統(tǒng)之一，其性能直接關(guān)系到汽車的操縱穩(wěn)定性和舒適性，對于確保行車安全、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要的作用。而

17、一個(gè)擁有性能可靠的控制系統(tǒng)則能使eps實(shí)現(xiàn)以上效果，eps具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是未來轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主流發(fā)展，是研究的重點(diǎn)項(xiàng)目。1.3 本課題研究的內(nèi)容和擬解決的主要問題1.3.1 本課題的主要內(nèi)容（1）設(shè)計(jì)一個(gè)小型電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，分析電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制單元的功能。在充分考慮電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制的可靠性、實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上，以單片機(jī)為核心的控制單元。（2）設(shè)計(jì)電子控制單元的硬件，采用p控制策略完成對直流電動(dòng)機(jī)的控制、并對各種傳感器信號進(jìn)行采集和處理，通過單片機(jī)產(chǎn)生控制脈沖波來控制h橋驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，滿足eps控制要求。（3）采用模塊化設(shè)計(jì)的方法編寫相應(yīng)控制軟件。控制軟件中主要包含系統(tǒng)主程

18、序、信號采集子程序，策略控制子程序等。1.3.2 擬解決的主要問題（1）系統(tǒng)硬件電路的搭建，硬件電路需要單片機(jī)最小系統(tǒng)主要包括時(shí)鐘電路、濾波電路、電源電路、復(fù)位電路等電路的設(shè)計(jì)。（2）傳感器信號處理電路的設(shè)計(jì)，如轉(zhuǎn)矩信號通過a/d轉(zhuǎn)換輸入處理器進(jìn)行處理，再通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（3）將軟件和硬件進(jìn)行連接并進(jìn)行測試，檢查出現(xiàn)故障部分并思考出現(xiàn)故障的原因，再就相關(guān)知識(shí)努力將故障排除。第2章 eps系統(tǒng)的組成2.1 eps工作原理與結(jié)構(gòu)組成eps的工作原理：當(dāng)駕駛員操縱方向盤轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向柱上的扭矩傳感器檢測到的信號與車速信號經(jīng)過濾波處理后送入ecu，ecu對這些信號進(jìn)行運(yùn)算處理后輸出pw

19、m信號給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，從而實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的控制，電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將助力轉(zhuǎn)矩傳遞給牽引前輪轉(zhuǎn)向的橫拉桿，最終起到為駕駛員提供轉(zhuǎn)向助力的目的。當(dāng)車速超過一定值時(shí)，eps系統(tǒng)退出助力工作模式。eps可在不同車速的情況下提供不同的助力效果，保證汽車在低速行駛時(shí)的輕便性和高速行駛時(shí)的穩(wěn)定可靠。eps的主要組成有扭矩傳感器、車速傳感器、助力電機(jī)和電控單元。2.2 傳統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（hps）是在1928年就在汽車上首次應(yīng)用的，到1940年左右hps就已經(jīng)實(shí)用化了，并在多種大型車輛上裝備。在1951年在轎車上也得到了應(yīng)用，獲得了當(dāng)時(shí)的好評，隨后hps在轎車上便迅速普及，到今天裝備hps的車輛已

20、經(jīng)超過了80%。hps是在傳統(tǒng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向器的基礎(chǔ)上通過增加控制閥、動(dòng)力缸、油泵、儲(chǔ)油罐和進(jìn)回油管等液壓動(dòng)力裝置來提供轉(zhuǎn)向助力。開始hps的控制閥采用滑閥式，即控制閥以軸向一定來控制油路?；y式控制閥結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)工藝性好，操縱方便，但是滑閥靈敏度不夠高。20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了轉(zhuǎn)閥式hps，即控制閥中的閥芯以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來控制油路。與滑閥相比，轉(zhuǎn)閥的靈敏度高、密封件少、結(jié)構(gòu)比較先進(jìn)。雖然由于轉(zhuǎn)閥利用扭桿彈簧來使閥回位，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，特別是對扭桿的材質(zhì)和熱處理工藝要求較高，但是其性能相對于滑閥有很大改進(jìn)，而且在齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器中布置轉(zhuǎn)閥比較容易。因此，目前在絕大部分轎車及部分貨車上均采用的是轉(zhuǎn)閥式hps

21、。hps系統(tǒng)擁有許多優(yōu)點(diǎn)，比如：可以提高轉(zhuǎn)向時(shí)的輕便性，從而使駕駛員的疲勞程度得到緩解；hps擁有的阻尼作用可以減小由于道路顛簸造成的沖擊；迄今為止液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用經(jīng)歷了許多時(shí)間，技術(shù)較為成熟，工作安全可靠，同時(shí)價(jià)格也比較便宜。但是同時(shí)也存在著一些不足：在設(shè)計(jì)完成以后，助力特性就不能再進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，因此在協(xié)調(diào)汽車轉(zhuǎn)向輕便性與路感之間的矛盾；在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，無論汽車是否進(jìn)行轉(zhuǎn)向油泵都一直運(yùn)轉(zhuǎn)，從而對燃料造成了極大的浪費(fèi)，降低了整車的燃油經(jīng)濟(jì)性；油路中存在漏油的問題，會(huì)對環(huán)境造成污染；在低溫時(shí)工作性能較差。2.3 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點(diǎn)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加了一系列

22、傳感器，如車速傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器、助力電機(jī)和電控單元即ecu等部件，電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)矩作用在轉(zhuǎn)向柱上，從而實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供助力。與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)相比，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)綜合了許多現(xiàn)代的高新技術(shù)，諸如現(xiàn)代電子技術(shù)及機(jī)電一體化技術(shù)，具有許多優(yōu)點(diǎn)：（1）eps能在不同的車速下對轉(zhuǎn)向助力的大小進(jìn)行調(diào)節(jié),在不同工況下提供最佳的助力，減小因路面原因引起的對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擾動(dòng)，減輕低速行駛時(shí)的轉(zhuǎn)向操縱力。在車速較低時(shí)提供較大的轉(zhuǎn)向助力，使駕駛員在轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)更加輕松；在車速較高時(shí)降低助力大小，為駕駛員提供一定的路感。（2）eps取消了液壓式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油泵、液壓軟管、液壓油、皮帶及密封件等部件，結(jié)構(gòu)相對簡

23、單，零件數(shù)量相對較少，擁有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、便于選擇安裝位置和噪聲較小等多方面的優(yōu)點(diǎn)。（3）助力電機(jī)可以由蓄電池直接供電，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行工作，同時(shí)也提高了汽車的安全性能。（4）eps與傳統(tǒng)助力系統(tǒng)相比改變助力特性較為容易，只需改變ecu中助力程序即可。（5）eps結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，在車身上不知較為方便，助力性能比傳統(tǒng)助力系統(tǒng)優(yōu)越，又具有良好的模塊化設(shè)計(jì)，又為設(shè)計(jì)不同的系統(tǒng)提供了極大的靈活性。2.4 eps的類型一般來說按照電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)位置的不同，可以將eps轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為三類：轉(zhuǎn)向柱助力式（column type）、小齒輪助力式（pinion type）和齒條助力式（

24、rack type）。 （1）轉(zhuǎn)向柱助力式轉(zhuǎn)向器 助力單元、控制器以及傳感器等部件都安裝在轉(zhuǎn)向柱處。結(jié)構(gòu)比較緊湊，方便在車體上安裝，可安裝在固定式、傾斜式等不同形式的轉(zhuǎn)向柱上。（2）小齒輪助力式轉(zhuǎn)向器 助力單元安裝在轉(zhuǎn)向齒輪的小齒輪軸的上端。助力單元在駕駛室外，一方面提高助力另一方面也可以使駕駛室內(nèi)可感覺到的噪聲減小。（3）齒條助力式轉(zhuǎn)向器 助力單元安裝在轉(zhuǎn)向齒輪的齒條處。助力單元可靈活安裝在齒條各處，從而使整車的布置更加方便。2.5 助力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件2.5.1 助力電機(jī)電動(dòng)機(jī)對eps的關(guān)鍵部件之一，電動(dòng)機(jī)的功能是根據(jù)電子控制單元的指令輸出適宜的輔助力矩，是eps的動(dòng)力源。根據(jù)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的

25、特點(diǎn)，eps的助力電機(jī)必須有較好的性能，要求也較高：盡可能寬的調(diào)速范圍，運(yùn)行平穩(wěn)，力矩波動(dòng)??；快速響應(yīng)性能好，較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；良好的低速平穩(wěn)性；體積小、質(zhì)量輕、噪聲低；過載能力強(qiáng)，可靠性高；電機(jī)驅(qū)動(dòng)其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式可分為：直流、交流；永磁、勵(lì)磁；有刷、無刷等多種類型。一般采用無刷或有刷永磁式直流電動(dòng)機(jī)。直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞。直流發(fā)電機(jī)工作原理:直流

26、發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動(dòng)勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢的原理。 感應(yīng)電動(dòng)勢的方向按右手定則確定（磁感線指向手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向。）本設(shè)計(jì)采用的是rf-300c-11440,微電機(jī)馬達(dá)，這是一種有刷直流電機(jī)，額定電壓9v。如圖2.1所示是微型電機(jī)實(shí)物圖。圖2.1 微型電機(jī)實(shí)物圖2.5.2 轉(zhuǎn)矩傳感器eps傳感器的作用是探測駕駛員轉(zhuǎn)向時(shí)方向盤產(chǎn)生的扭矩或轉(zhuǎn)角的大小和方向，然后將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號傳送給控制器ecu，ecu根據(jù)這個(gè)信號連同車速信號產(chǎn)生相應(yīng)的助力，協(xié)助駕駛員轉(zhuǎn)向。扭矩信號作為系

27、統(tǒng)控制策略的重要依據(jù)之一，它直接影響到控制效果的好壞，所以很多廠家都非常重視轉(zhuǎn)矩傳感器的研究與開發(fā)。轉(zhuǎn)矩傳感器有接觸式和非接觸式兩類。目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的eps系統(tǒng)采用的轉(zhuǎn)矩傳感主要分別有以下幾種形式：（1）電位計(jì)式，bi公司和nsk公司都有該類型的產(chǎn)品，前者集成了轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角測量，后者采用滑套機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)角差變換為電位計(jì)擺臂擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩測量。該類型的傳感器都屬于接觸式，其缺點(diǎn)就是存在磨損，降低了其性能。（2）光電式，lucas公司有該類型的產(chǎn)品，清華大學(xué)也進(jìn)行了這方面的研究、并做出了樣件，前者結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對加工工藝要求較高，后者對前者進(jìn)行了改進(jìn)，但是存在溫度漂移和繞線的問題。（3）電感式，koy

28、o公司和nsk公司都有該類型的產(chǎn)品，該類型傳感器具有較高的精度，很好地實(shí)現(xiàn)了非接觸測量，非常適合eps系統(tǒng)。非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器的線性功能和滯后性能好，但價(jià)格較高。接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器一般結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格合適，目前的應(yīng)用也較為廣泛。當(dāng)轉(zhuǎn)向盤向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，其輸出端上的電壓保持一定值，當(dāng)轉(zhuǎn)向盤向相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出端電壓就會(huì)發(fā)生變化。輸出端的電壓值就可以用來表示轉(zhuǎn)矩的大小，本設(shè)計(jì)采用的是wth（118）10k-2w的電位器輸出的電信號來模擬轉(zhuǎn)矩傳感器的信號。如圖2.2是10k-2w的電位器實(shí)物圖。圖2.2 電位器實(shí)物圖2.5.3 車速傳感器車速信號也是系統(tǒng)控制重要依據(jù)之一，一方面它與轉(zhuǎn)矩信號結(jié)合用以確

29、定系統(tǒng)控制的目標(biāo)電流，一方面用于保證系統(tǒng)的安全性和可靠性，即當(dāng)車速超出系統(tǒng)設(shè)定的助力范圍時(shí)，系統(tǒng)將停止助力，改為手動(dòng)操作。車速信號由車速傳感器測得，車速傳感器也有多種類型，主要是利用電磁原理和光學(xué)原理制成。本設(shè)計(jì)采用的是與扭矩傳感器一樣的wth（118）10k-2w的電位器輸出的電信號來模擬車速傳感器的信號。2.5.4 電子控制單元電子控制單元ecu作為關(guān)鍵部件，主要有微處理器、與傳感器輸入信號相匹配的接口電路、微處理器內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(a/d)和脈寬調(diào)制器(pwm)，直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路等部分組成。圖4.4 tcl549電路圖549的極限參數(shù)如下：電源電壓：6.5v；輸入電壓范圍：0.3vv

30、cc0.3v；輸出電壓范圍：0.3vvcc0.3v；峰值輸入電流(任一輸入端)：±10ma；總峰值輸入電流(所有輸入端)：±30ma；工作溫度：tlc548c、tlc549c：070 tlc548i、tlc549i：4085 tlc548m、tlc549m：55125控制轉(zhuǎn)矩信號的tcl549芯片的ain引腳接輸入信號，cs、do、clk引腳分別是片選信號端、輸出端和輸入端，依次接單片機(jī)的p0.0、p0.1、p0.2引腳；控制車速信號的tcl549芯片的cs、do、clk引腳分別接單片機(jī)的p2.7、p2.6、p2.5引腳。4.3.4 電機(jī)助力子程序由于在電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中由

31、于其本身的特性決定了助力電機(jī)需要經(jīng)常性起動(dòng)，并且要根據(jù)轉(zhuǎn)矩信號的變化提供合適的助力，在某些情況下需要急速反轉(zhuǎn)時(shí)，可能會(huì)對電機(jī)造成損害。本課題在設(shè)計(jì)助力控制子程序時(shí)通過輸入信號的變化來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)助力大小的目標(biāo)。電機(jī)助力子程序框圖如圖4.5所示：開始初始化數(shù)據(jù)采集單片機(jī)處理傳感器信號電機(jī)轉(zhuǎn)速改變電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 結(jié)束圖4.5 電機(jī)助力子程序框圖4.3.5 系統(tǒng)主程序前面已經(jīng)主要介紹了數(shù)字濾波程序、a/d數(shù)據(jù)采集模塊和電機(jī)助力子程序，將數(shù)據(jù)采集子程序和電機(jī)助力子程序組和在一起，根據(jù)l298的邏輯功能實(shí)現(xiàn)對電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向起到作用的單片機(jī)引腳進(jìn)行相應(yīng)的控制，并通過傳感器信

32、號的變化實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)頻控制。4.4 本章小結(jié)本章主要對eps的軟件部分進(jìn)行了介紹，軟件部分主要包括三大模塊，助力控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊及其主模塊，并且還對助力特性曲線、keil開發(fā)軟件和c語言進(jìn)行了部分介紹。第5章 軟件下載及系統(tǒng)的試驗(yàn)經(jīng)過前幾章對整個(gè)系統(tǒng)的研究和學(xué)習(xí)，制作了硬件電路并且編寫了控制程序，首先需要把這段程序下載到單片機(jī)中，觀察是否能實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速控制的轉(zhuǎn)功能。5.1 stc單片機(jī)程序下載器的使用stc單片機(jī)程序下載器是專門用于將程序下載到單片機(jī)中的應(yīng)用軟件，該軟件使用非常方便。啟動(dòng)軟件之后的界面如圖5.1所示： 圖5.1 程序下載器界面首先，要選擇要下載程序

33、的單片機(jī)的型號；然后，點(diǎn)擊的程序在步驟2中的“openfile/打開文件”按鈕打開程序所在文件夾找到hex后綴的程序文件，如圖5.2所示： 圖5.2 hex后綴的程序文件將程序打開之后軟件右上部分的程序文件出現(xiàn)變化即表明程序已經(jīng)被軟件打開，如圖5.3所示； 圖5.3 程序文件窗口在此之后還要選擇步驟3中的串行接口（select com port)，串行接口要先把下載線連接好后在“計(jì)算機(jī)管理”菜單中查詢即可，步驟4默認(rèn)即可；最后， 我們就可以把代碼顯示區(qū)域中的代碼通過下載到stc89c52單片機(jī)中，點(diǎn)擊步驟5中的“download/下載”按鈕即可，不過由于設(shè)備的連接問題，可能需要多次下載才能成功

34、將程序載入單片機(jī)中。5.2 系統(tǒng)的試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)物圖如圖5.4所示：圖5.4 系統(tǒng)的實(shí)物圖在試驗(yàn)中，遇到過系統(tǒng)無法模擬方向盤不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即車輛直線行駛時(shí)的不提供助力的情況，據(jù)此問題應(yīng)對控制程序做出相應(yīng)修改，即方向盤在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)電機(jī)不提供轉(zhuǎn)向助力。本設(shè)計(jì)的電機(jī)調(diào)速采用的是變頻調(diào)速方式，經(jīng)過測試，變頻調(diào)速方式可以有效調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。圖5.5為轉(zhuǎn)矩與車速信號同時(shí)控制時(shí)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)（由于采用高速數(shù)碼相機(jī)拍攝，因此拍攝效果中電機(jī)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)不明顯）：圖5.5 電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)狀態(tài)圖5.6為轉(zhuǎn)矩信號模擬方向盤未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即汽車直線行駛時(shí)的狀態(tài)，此時(shí)車速信號不起作用，系統(tǒng)不提供助力，電機(jī)不旋轉(zhuǎn)：圖5.6 電機(jī)不旋轉(zhuǎn)

35、時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)5.3 系統(tǒng)的調(diào)試將程序載入到stc89c52單片機(jī)中，由于缺少該類型的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，所以系統(tǒng)的程序經(jīng)過了多次修改，下載了許多次，每次將軟件載入單片機(jī)后，都需要對系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)。如果不能滿足要求就要找到原因并進(jìn)行解決，比如在制作電路板時(shí)出現(xiàn)的焊接失誤，比如程序本身編寫的問題導(dǎo)致的電機(jī)不能按要求運(yùn)轉(zhuǎn)。5.4 本章小結(jié)通過對系統(tǒng)硬件的制作、程序的設(shè)計(jì)、程序的下載以及反復(fù)調(diào)試，系統(tǒng)最后終于達(dá)到任務(wù)的要求。本章主要介紹了程序的下載軟件和程序下載過程，簡單介紹了調(diào)試時(shí)所遇到的困難。結(jié) 論電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是未來汽車發(fā)展趨勢的高新技術(shù)，本文在對eps的原理和助力控制的基本過程進(jìn)行了研究，通過硬件和軟件的

36、設(shè)計(jì)，主要工作如下：（1）通過對eps的有關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行研究，對電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進(jìn)行研究和分析，選擇合適的傳感器信號模擬部件，電動(dòng)機(jī)及其它部件。（2）以stc89c52為核心設(shè)計(jì)了電控單元，其中主要有電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，信號采集電路，單片機(jī)最小電路，利用變頻調(diào)制的方法對直流電機(jī)的電流大小進(jìn)行控制，利用h橋?qū)崿F(xiàn)對電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制。（3）利用keil軟件編寫了控制程序，軟件的主要功能是對轉(zhuǎn)矩和車速的信號進(jìn)行采集和數(shù)字濾波，然后將經(jīng)過處理的信號輸入單片機(jī)，采用p控制策略完成對直流電動(dòng)機(jī)的控制。（4）將程序下載到單片機(jī)中，將電路板通電試驗(yàn)，經(jīng)過測試表明，控制器能有效對電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

37、本次設(shè)計(jì)制作的電路板對轉(zhuǎn)矩信號和車速信號用電位計(jì)進(jìn)行了信號的模擬，并用tcl549模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片對信號采集并送入單片機(jī)，電機(jī)在單片機(jī)和l298電機(jī)控制芯片的調(diào)控下進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)在不同的情況下進(jìn)行對助力的調(diào)節(jié)。總結(jié)以上的工作，有以下幾點(diǎn)展望：（1）電控單元的進(jìn)一步設(shè)計(jì)和開發(fā)。如電路中抗干擾及保護(hù)措施的完善。故障診斷功能的完善等。（2）eps控制策略的研究。如何采用更加先進(jìn)的控制策略，增強(qiáng)對eps系統(tǒng)控制的效果，以及對eps數(shù)學(xué)模型的建立和助力特性曲線的建立。（3）對助力系統(tǒng)的控制不夠準(zhǔn)確，需要大量的試驗(yàn)，從而使eps系統(tǒng)更加完善。雖然做出了一定的成果，但由于個(gè)人能力和時(shí)間限制，系統(tǒng)僅僅是

38、在電動(dòng)助力方面的一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，離最后的實(shí)用化、產(chǎn)品化還有一定的距離，未來進(jìn)一步的研究方向主要是在程序上設(shè)計(jì)的更加貼近實(shí)用性，以達(dá)到更加合理的助力目標(biāo)。參考文獻(xiàn)1王曉明,電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制m,北京航空航天大學(xué)出版社,2002.5:125-1362趙良紅,張渭瀧.汽車底盤電控技術(shù)m.機(jī)械工業(yè)出版社,2002.7:209-2143解福泉,周建平.汽車典型電控系統(tǒng)構(gòu)造與維修m,人民交通出版社,2005.9:199-2024李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)第3版m,北京航空航天大學(xué)出版社,2006.125朱華,汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及趨勢j,汽車與配件,2010 6王豪,許鎮(zhèn)琳等.電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展

39、及其現(xiàn)狀j,汽車運(yùn)用,2002(8)7龔小平,杜志強(qiáng).電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向j,汽車研究與開發(fā),2005(7)8陳志恒,胡寧.汽車電控技術(shù)m,高等教育出版社,2003.9:211-2149錢學(xué)武,汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)d,揚(yáng)州大學(xué)碩士論文,2010:3-510秦曾煌,電工學(xué)電子技術(shù)第六版m,高等教育出版社,2004.7 11林敏,丁金華,田濤.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及工程應(yīng)用m.北京國防工業(yè)出版社.2005,812俞方磊,動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制器的研究與開發(fā)d,江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文,200913周冬林,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)d, 南昌大學(xué)碩士學(xué)位論文,200914蔣春斌,汽車

40、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)d,江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文,200615畢大寧,汽車轉(zhuǎn)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用m,北京人民交通出版社,199816nakayama t,suda e.presem and future of electric power steeringj. international journal of vehicle design,1994,15(3,4,5):243-25417akira noguchi,etc.development of a steering angle and sensor of contact-typej.furukawareview,2004(2

41、5):364118明月,劉嘉明,沈建新.低成本電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與控制策略優(yōu)化j. 電機(jī)與控制應(yīng)用,2010,37(6):27-3019逯海燕.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制及仿真分析j.汽車與配件,2010,23(6):29-3120晉兵營,寧廣慶,施國標(biāo).汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展綜述j.拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車,2010,37(1):1-221 趙學(xué)平,李欣,陳杰,邊姜.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)永磁直流電機(jī)pwm控制模式研究j.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2010,22(1):174-17822潘新民,王燕芳.微型計(jì)算梳控制技術(shù)m.北京電子工業(yè)出版社.2003,123徐中明,胡康博,余烽,張志飛.電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控

42、制策略的仿真分析j.重慶大學(xué)學(xué)報(bào),2010,33(08):81-83致 謝經(jīng)過數(shù)月的努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)習(xí)到了許多新知識(shí)，這是一次寶貴的經(jīng)驗(yàn)，我相信一定對我未來的學(xué)習(xí)和工作帶來很大的幫助和影響。在此懇請各位老師給予批評和指正，以求在今后的工作學(xué)習(xí)中能有進(jìn)一步的提高。作為一名經(jīng)驗(yàn)較少的本科學(xué)生，在設(shè)計(jì)中有許多問題考慮不周，導(dǎo)致遇到了許多困難。如果沒有導(dǎo)師的督促和指導(dǎo)，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的，所以在此我要感謝我的導(dǎo)師，我畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段都有著范德會(huì)老師的辛勤栽培，從開題報(bào)告到中期檢查，以及后期設(shè)計(jì)的悉心指導(dǎo)，范老師都在百忙之中為我查閱了大量資料并對遇到的問題進(jìn)行

43、了詳盡的解答。 同時(shí)我還有感謝大學(xué)四年來教導(dǎo)過我的所有老師，感謝他們?yōu)槲掖蛳铝酥R(shí)基礎(chǔ)，感謝老師們、同學(xué)們的無私幫助和鼓勵(lì)支持，我才能順利完成本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)還要感謝黑龍江工程學(xué)院對四年來對我栽培。附錄a/* 文件名 ： tlc549lcd.c* 描述 : tlc549是一個(gè)新型的ad轉(zhuǎn)換器，具有8位的分辨率，具有控制簡單，體積小的優(yōu)點(diǎn)。 工程當(dāng)中的ad是要經(jīng)過多次采集然后再計(jì)算出相對準(zhǔn)確的值的。 這里的電壓值通過數(shù)碼管顯示出來。 最新版本加入了軟據(jù)濾波功能，軟件濾波在實(shí)際工作中的ad采集是非常重要的。*/#include<reg52.h>#include<intrins

44、.h>sbit ad_out = p01; /tlc549輸出端sbit cs = p00; /tlc549片選信號sbit ad_in = p02; /tlc549輸入端sbit ad_out1 = p26; /tlc549輸出端sbit cs1 = p27; /tlc549片選信號sbit ad_in1 = p25; /tlc549輸入端sbit m1=p10;sbit m2=p11;#define uchar unsigned char #define uint unsigned int uint times=0;/* 名稱 : delay()* 功能 : 延時(shí),延時(shí)時(shí)間大概為14

45、0us。* 輸入 : 無* 輸出 : 無*/void delay()int i,j;for(i=0; i<=10; i+)for(j=0; j<=2; j+);/* 名稱 : delay()* 功能 : 延時(shí),延時(shí)時(shí)間為 1ms * del* 輸入 : del* 輸出 : 無*/void delay(uint del)uchar i, j;for(i=0; i<del; i+)for(j=0; j<=148; j+);/* 名稱 : ad_change(void)* 功能 : * 輸入 : 無* 輸出 : temp （電壓值）*/uchar ad_change(void

46、)uchar i,temp = 0;ad_in = 0;_nop_();_nop_();cs = 0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();if(ad_out = 1) temp += 1;for(i=0; i<8; i+)ad_in = 1;_nop_();_nop_();ad_in = 0;_nop_();_nop_();if(i != 7)temp = temp << 1;if(ad_out = 1) temp += 1;cs = 1;return temp;/* 名稱: average()* 功能: 中位值平均濾波法，取一共二十個(gè)數(shù)據(jù)，最大和

47、最小的五個(gè)數(shù)據(jù)不要對中間的十個(gè)數(shù)據(jù)求平均值* 輸入: 二十個(gè)待處理的值* 輸出：得到一個(gè)中位的平均值*/uint average(uint buffer20)uchar i,j;uint temp;for(i=1; i<20; i+) /先對整個(gè)數(shù)組的二十個(gè)值進(jìn)行從小到大的排列for(j=19; j>=i; -j)if(bufferj-1 > bufferj)temp = bufferj-1;bufferj-1 = bufferj;bufferj = temp;/對數(shù)組進(jìn)行處理，去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值，中間的十個(gè)值再來求平均值temp = 0;for(i=5; i<

48、15; i+)temp += bufferi; temp = (uint)(float)temp) / 10 + 0.5);return(temp);/* 名稱: ad_filter()* 功能: 進(jìn)行ad采集20次，并進(jìn)行濾波處理* 輸入: 二十次ad采集值* 輸出：經(jīng)過處理后的ad值*/uint ad_filter()uint date_buffer20 = 0, temp; uchar i;for(i=0; i<20; i+)date_bufferi = ad_change();delay(1); /延時(shí)1毫秒采集一次。這里可以根據(jù)工作需要調(diào)整時(shí)間。temp = average(d

49、ate_buffer); return(temp);/* 名稱 : ad_change(void)* 功能 : * 輸入 : 無* 輸出 : temp （電壓值）*/uchar ad_change1(void)uchar i,temp = 0;ad_in1 = 0;_nop_();_nop_();cs1 = 0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();if(ad_out1 = 1) temp += 1;for(i=0; i<8; i+)ad_in1 = 1;_nop_();_nop_();ad_in1 = 0;_nop_();_nop_();if(i != 7)t

50、emp = temp << 1;if(ad_out1 = 1) temp += 1;cs1 = 1;return temp;/* 名稱: average()* 功能: 中位值平均濾波法，取一共二十個(gè)數(shù)據(jù)，最大和最小的五個(gè)數(shù)據(jù)不要對中間的十個(gè)數(shù)據(jù)求平均值* 輸入: 二十個(gè)待處理的值* 輸出：得到一個(gè)中位的平均值*/uint average1(uint buffer20)uchar i,j;uint temp;for(i=1; i<20; i+) /先對整個(gè)數(shù)組的二十個(gè)值進(jìn)行從小到大的排列for(j=19; j>=i; -j)if(bufferj-1 > bufferj)temp = bufferj-1;bufferj-1 = bufferj;bufferj = temp;/對數(shù)組進(jìn)行處理，去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值，中間的十個(gè)值再來求平均值temp = 0;for(i=5; i<15; i+)temp += bufferi; temp = (uint)(float)temp) / 10 + 0.5);return(temp);/* 名稱: ad_f