基于永磁同步电机的电动助力转向系统

在阐述电动助力转向（Electric Power Steering,EPS）系统的基本组成和工作原理的基础上,设计了以STM32F103VET6单片机为核心的永磁同步电机电动助力转向控制器。介绍了其硬件组成及软件结构,并采用矢量控制对永磁同步电机进行了闭环电流控制,且可以通过CAN总线实现EPS与整车的数据传输。对所设计的系统进行了硬件在环试验,试验结果证明了硬件设计的正确性。     

汽车电动转向系统用驱动电机现状及其发展

汽车电动转向系统用驱动电机目前主要有永磁直流电机、异步电机和永磁同步电机。对于应用于汽车电动转向(EPS)系统而言,各种电机都有其适用性和局限性。文章在分析各种电机特点基础上,结合EPS发展,提出了EPS电机的发展方向。     

EPS用永磁同步电机弱磁控制研究

针对驾驶员在快速操纵方向盘时手感沉重的问题,分析电动助力转向系统(Electric Power Steering System,EPS),用永磁同步电机的调速原理,将问题的原因归结为电机的调速范围有限。提出了以方向盘角速度为判断依据,低转速下在转矩环中进行id=0控制,高转速下在转速环中进行弱磁控制的控制策略,并根据某型号永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)给出了具体工程实现方法,进行Matlab/Simulink仿真分析及硬件在环试验。仿真及试验结果验证了所提方案的有效性。     

电动汽车永磁同步驱动电机振动噪声建模与分析

某纯电动样车在试验过程中被抱怨驱动电机噪声问题。针对该问题,首先进行永磁同步驱动电机的振动噪音机理分析,建立以转速为输入信号和以噪声频率与阶次为输出信号的电机振动噪声理论模型,并推导出A声级噪声理论谱线;其次,进行被测永磁同步的电机振动噪声测试,得出A声级噪声试验谱线;最后,对比理论模型预测和测试结果,验证了模型的正确性,并识别被测永磁同步电机异常噪声源。该模型与试验相结合可以快速识别永磁同步电机的异常振动噪声源。     

电动汽车用内置式永磁同步电机气隙磁场解析建模与多目标优化

为提高电动汽车用内置式永磁同步电机气隙磁场解析计算精度和优化效率，利用混合解析法建立考虑转子铁心磁桥饱和效应的电机气隙磁场参数化解析模型。首先利用联合等效磁路法的子域法建立内置式永磁同步电机开路气隙磁场解析模型；然后利用同样方法建立转子磁桥虚拟磁场解析模型，从而得到考虑转子磁桥饱和效应的电枢反应磁场解析模型；最后通过叠加原理建立内置式永磁同步电机合成气隙磁场解析模型。通过有限元仿真和转矩测试验证内置式永磁同步电机气隙磁场解析模型的准确性。基于所建立的解析模型，以永磁体极弧宽度、定子槽口宽度和转子端部磁桥厚度为优化变量，以特定阶次频率的径向力波、转矩和效率为优化目标，利用带精英策略的非支配排序遗传算法，对一台电动汽车用内置式永磁同步电机样机进行多变量多目标优化。研究结果表明：与试验结果相比，解析计算误差小于5%,而计算时间较有限元仿真缩短90%以上；优化后，电机特定阶次频率的径向力波减小了9.2%,最大转矩提升了2.49%,最大效率提升了0.69%,高效区面积扩大了约54.46%;所提方法既解决了内置式永磁同步电机强非线性和高饱和的解析建模共性难点，又极大提高了电机多目标优化效率；研究可...     

车用永磁同步电机振动噪声研究概述

永磁同步电机(PMSM)具有易控制、环保节能等优势,从而被广泛的应用于电动汽车。文章的目的在于总结永磁同步电机振动噪声的现有研究方法,探索造成电车PMSM振动噪声的主要原因和影响阐述现阶段人们总结出的减振降噪的优化方案,为后续解决永磁同步电机振动噪声影响奠定基础。     

车用永磁同步电机电磁噪声的分析与优化

为降低转子旋转产生的径向电磁力波作用在定子齿上引起永磁同步电机(PMSM)的电磁噪声,以额定功率为60 kW的车用永磁同步电机为研究对象,通过分析径向电磁力波的产生机理,利用Ansoft Maxwell建立二维电磁仿真模型,求出其径向电磁力波,再利用二维傅里叶变换将径向电磁力波进行时空二维分解,转子不斜极电机的测试结果表明,0阶电磁力波引起的振型与电机结构的0阶模态耦合产生共振。最后,提出转子分段斜极以削弱齿谐波,降低0阶电磁力波的改进方案,电磁仿真和试验结果表明,改进方案电磁噪声明显下降。     

基于MTPA的永磁同步电动机矢量控制方法研究

永磁同步电机交流调速系统在电动汽车领域中得到了广泛的应用。为了满足电动汽车快速启动的工况需求,就需要获得电机的最大转矩。本文在分析永磁同步电机弱磁原理的基础上,基于Matlab/Simulink建立永磁同步电机矢量控制仿真模型,并采用最大转矩电流比控制(MTPA)策略。仿真表明,该系统响应快、稳定性好,对车用永磁同步电机调速系统的设计有一定的指导意义。     

电动助力转向系统永磁同步电机噪声分析及改进

针对某汽车电动助力转向系统(EPS)的电机电磁噪声,从理论上对该永磁同步电机(PMSM)的电磁噪声频率及阶次进行推导计算;通过整车的振动噪声测试验证了理论计算值,最后通过调整电机的转子永磁体冲磁方式,改善了电机的啸叫噪声,为前期预测EPS电机电磁噪声提供了设计参考作用。     

基于有限元法的永磁同步电机电磁场分析

文章利用有限元软件ANSYS针对某款48槽8极的永磁同步电机,建立有限元模型,并对其八分之一模型进行分析求解,得到其在稳态和瞬态条件下的磁力线、磁场云图、齿槽转矩等结果,为以后永磁同步电机的设计优化和振动噪声分析奠定基础。     

电动助力转向硬件在环试验台的研究

介绍了自主研发的电动助力转向硬件在环试验台的软硬件构成及工作原理,采用三自由度车辆动力学模型,永磁同步电机采用直接转矩控制（DTC）模式,驱动滚珠丝杠实时模拟转向阻力,该试验台可以用于转向系统硬件的开发、系统试验及性能评价。     

Torque ripple minimization control of permanent magnet synchronous motors for EPS applications

This paper identifies a control method used to reduce torque ripple of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) for an electric power steering (EPS) system. NVH (Noise Vibration Harshness) is important for safe and convenient driving. Vibration caused by motor torque is a problem in column type EPS systems. Maintaining a very low torque ripple is one solution that allows for smoother steering. Theoretically, it is possible to design and drive the motor without torque ripple. However, in reality, a PMSM system torque ripple is caused by the motor itself (saturation in the iron core and EMF distortion) and the imperfect driver. This paper analyzes torque ripple of a PMSM system, and an advanced PMSM control method for the column typed EPS system is presented. Results of the analysis indicate that the compensation current is needed in order to minimize torque ripple when a PMSM is driven.     

无刷直流电机助力式EPS控制器设计与试验

基于无刷直流电机(BLDCM)模型和汽车电动助力转向(EPS)动力学模型,构建了BLDCM控制仿真模型和EPS性能仿真模型;设计了以ARM7LPC2131为控制器内核和以MC33034P120为驱动模块的EPS控制器硬件;分析了EPS的助力、回正和阻尼控制对控制器硬件的要求,给出了EPS控制软件的主程序和A/D、速度信号采集与中断服务子程序流程;最后将BLDCM助力式EPS及其控制系统装车进行原地转向试验和蛇形试验,试验结果表明,所设计的EPS控制器与整车匹配良好,性能稳定。     

汽车电动助力转向系统控制器双机容错研究

为提高汽车电动助力转向系统(EPS)的可靠性与安全性,提出将余度容错技术应用于EPS控制器的设计中。以两台8086CPU作为主机和备份机,组成非表决式的双机冗余系统。介绍了EPS双CPU系统的组成及功能。试验结果表明,容错控制方法克服了控制性能随使用时间的影响,并且在关键部件出现故障时可采用相应的替代措施,有效提高了系统的可靠性与安全性。     

汽车EPS系统可靠性Fuzzy评价研究

在对汽车EPS系统故障进行分析的基础上,建立以Fuzzy理论为基础评价EPS系统可靠性的模糊综合评价模型,提出一种评价EPS系统可靠性的方法,为汽车EPS系统故障诊断提供依据。     

车顶行李架加载装置的气动力分析与试验

为了使车顶行李架的加载功能满足客户需求,需要在整车耐久试验过程中对其进行加载,验证其可靠性。文中选用两种加载装置对车顶行李架进行加载,利用ANSYS软件对两种装置在不同车速的气动阻力和气动升力进行分析;并以某SUV车型为研究对象,试验验证两种装置的可靠性和潜在失效模式。结果表明,车顶行李框更适合用于车顶行李架的耐久加载试验,为车顶行李架的加载试验提供指导。     

基于LabVIEW的EPS转向轻便性测试软件开发

分析了转向轻便性试验条件,应用LabVIEW图形化编程语言,构建试验台数据采集系统;实时采集转向盘转角和转矩信号,并对执行元件进行控制,按照试验条件自动进行操作。在自主开发的测试系统上进行某型号电动助力转向系统(EPS)的转向轻便性试验,证明了该测试系统的有效性。     

汽车试验场可靠性试验强化系数的研究

本文按疲劳等损伤寿命原则推导了计算汽车可靠性试验强化系数的数学模型,并在模型中引入损伤因子统计量和频率因子统计量的概念,使影响强化系数的各因素的物理意义更为清晰。本文编制了计算强化系数的软件,对CA141汽车在试验场可靠性试验道路上的载荷谱测试数据进行了处理,计算得到了各种路面组合的综合强化系数。本文提供的方法对各试验场可靠性试验强化系数的分析计算具有普遍参考价值。     

软土地基上桥台后填土工后沉降的数值分析

在分析软土地基上桥后填土受力特性的基础上提出有限元简化计算模型,并采用可模拟超填的Biot固结有限元程序就桥后填筑EPS、粉煤灰、粉细砂和砂砾情况下路堤填土工后沉降问题进行数值分析研究。计算结果表明:采用轻质回填材料(如EPS和粉煤灰)可有效减少路桥过渡处差异沉降;同时还可降低桥台前后区域因软土塑性剪切区贯通而发生滑动失稳破坏的可能。此外,填料的强度对于路堤自身的压缩变形起控制作用,因此采用轻质填料的同时不应降低填料的变形模量。     

汽车EPS试验台液压控制系统设计

根据汽车电动助力转向系统（EPS）及路面阻力的特点,分析了电动助力转向试验台液压加载装置的主要功能需求,设计了此液压控制系统。介绍液压加载装置的结构和工作方式,着重研究了液压加载装置控制系统的控制过程及其功能的实现,并进行了功能测试。