电动助力转向系统动力学建模与分析

电动助力转向系统动力学建模与分析

作者：丁志刚 钟 勇

来源：《海峡科学》2010年第12期

[摘要] 本文介绍了汽车的电动助力转向系统（EPS）的基本结构，建立了EPS系统的动力学模型，并通过对动力学模型的分析得到EPS系统的状态空间模型。

[关键字] 电动助力转向；动力学模型；状态空间模型

汽车转向系统是用来改变或保持汽车行驶方向的机构。其性能直接关系到汽车的操纵稳定性和舒适性。汽车转向系统的发展历经了无助力转向系统、液压助力转向系统（HPS）、电控液压助力转向系统（EHPS）、电动助力转向系统（EPS）、线控转向系统（SBW）。电动助力转向相比于液压助力转向，改善了汽车的转向助力特性，减少了能量消耗，结构紧凑，质量降低，维护方便，对环境的影响减少。近20几年来，随着电子技术的发展，传感器、电机及其控制理论的发展和完善，EPS技术日趋完善，EPS的助力型式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展，并且其控制形式与功能也进一步加强。新一代的EPS则不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性。主要体现在模型创新与试验创新2个方面。

1 EPS系统的基本结构

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根据助力电机布置位置的不同，电动助力转向分为转向齿条助力式、转向齿轮助力式、转向轴助力式，如图1所示。

参考文献：

[1] Yuji Kozaki，GoroHirose, Shozo Sekiya. Electric Power steering [J]. Motor & Control,1999:449-459

[2] 余志生.汽车理论(第三版) [M] .北京:机械工业出版社,2002.

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Dynamics Modeling and Analysis of Electric Power Steering

Ding Zhigang，Zhong Yong

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(Electromechanical and Automation Engineering Department, Fujian University of Technology, Fuzhou 350108, China)

Abstract: The basic structure of the vehicle electronic power steering (EPS) system is described. A dynamics model of EPS system is established. The state-space model of EPS system is obtained through analysis of the dynamic model of EPS systems.

Keywords: electronic power steering; dynamic model; state-space model.