本發(fā)明涉及汽車轉(zhuǎn)向。
背景技術：
1、現(xiàn)有eps控制策略通常采用助力控制、阻尼控制和回正控制等多模式切換機制，例如授權公告號為cn114889688a，授權公告日為2022年8月12日，專利名稱為《一種基于汽車eps的轉(zhuǎn)向阻尼控制方法》的公開文獻，公開的基于汽車eps的轉(zhuǎn)向阻尼控制方法，將車輛等效為二階系統(tǒng)，利用車輛在轉(zhuǎn)角階躍輸入下的系統(tǒng)時域響應函數(shù)和預設的標定圖譜，計算出阻尼控制的輸出。
2、類似的助力控制方式存在以下問題：
3、1、模式切換邏輯復雜：需依賴車速、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角、力矩等多參數(shù)閾值判斷，標定難度大，開發(fā)周期長；
4、2、轉(zhuǎn)向手感不一致：轉(zhuǎn)向盤力矩與車輛轉(zhuǎn)向運動強度（如側向加速度、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角）缺乏直接對應關系，導致不同工況下駕駛員體驗差異顯著；
5、3、回正性能不足：傳統(tǒng)回正控制依賴車速參數(shù)化調(diào)整，難以動態(tài)適應復雜路況，回正速度與駕駛員預期不符。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術問題是實現(xiàn)一種通過運動雙閉環(huán)控制（位置閉環(huán)+速率閉環(huán)）與轉(zhuǎn)向強度反饋機制，實現(xiàn)eps統(tǒng)一控制的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括方向盤、轉(zhuǎn)向機和eps處理模塊，所述eps處理模塊連接方向盤獲取方向盤轉(zhuǎn)向角度信號、轉(zhuǎn)向力矩信號，所述eps處理模塊連接轉(zhuǎn)向機獲取轉(zhuǎn)向機實際轉(zhuǎn)向角度信號，所述eps處理模塊通過can總線獲取車速信號。
3、所述eps處理模塊具有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)角位置控制模塊，用于輸入期望轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角與實際轉(zhuǎn)角差值，通過pid控制器生成初始期望角速度，所述期望轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角由方向盤轉(zhuǎn)向角度信號獲得，所述實際轉(zhuǎn)角差值由轉(zhuǎn)向機實際轉(zhuǎn)向角度信號獲得。
4、所述eps處理模塊具有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角速率限值模塊，用于根據(jù)車速動態(tài)標定角速率限值特性，限制轉(zhuǎn)向盤角速度，同時根據(jù)車速調(diào)整回正速度。所述角速率限值特性回正速度隨車速升高而降低
5、所述eps處理模塊具有轉(zhuǎn)向強度反饋模塊，用于結合轉(zhuǎn)向力矩信號與車速信號，通過車輛底盤動力學穩(wěn)態(tài)逆特性映射表，實時計算期望轉(zhuǎn)向運動強度，車速低于設定閾值時，基于轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角查表，車速高于設定閾值時，基于側向加速度查表。
6、所述eps處理模塊具有等效阻力矩補償模塊，用于根據(jù)實際與期望小齒輪轉(zhuǎn)角的差值，結合轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學穩(wěn)態(tài)逆特性，生成等效到小齒輪處的轉(zhuǎn)向阻力矩，通過目標助力矩進行閉環(huán)控制。
7、所述方向盤轉(zhuǎn)向角度信號由方向盤轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器采集，所述車速信號由車速傳感器采集。
8、一種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：
9、步驟1、實時采集駕駛員轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)，所述轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)包括轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角δsv、車速v、轉(zhuǎn)向盤力矩tsv；
10、步驟2、基于轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)獲得期望轉(zhuǎn)向運動強度或期望側向加速度；
11、步驟3、基于期望轉(zhuǎn)向運動強度或期望側向加速度，由位置閉環(huán)pid輸出期望角速度ω0；
12、步驟4、速率閉環(huán)pid根據(jù)期望角速度與實際角速度差值生成補償力矩ta；
13、步驟5、將補償力矩ta疊加等效阻力矩后輸出電機目標電流。
14、所述步驟3中，初始期望角速度ω0經(jīng)角速率限值模塊修正為期望角速度ω1。
15、輛底盤動力學穩(wěn)態(tài)逆特性通過實車試驗標定，構建轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角與小齒輪轉(zhuǎn)角映射表，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學逆特性通過實車試驗標定，構建小齒輪轉(zhuǎn)角與等效阻力矩映射表。
16、一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)為用于存儲軟件程序代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述軟件程序代碼是用于執(zhí)行所述電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法。
17、本發(fā)明電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)切換邏輯精簡，工作穩(wěn)定性高，?能夠保證良好的回正性能，具有較好的轉(zhuǎn)向手感。
1.一種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括方向盤、轉(zhuǎn)向機和eps處理模塊，所述eps處理模塊連接方向盤獲取方向盤轉(zhuǎn)向角度信號、轉(zhuǎn)向力矩信號，所述eps處理模塊連接轉(zhuǎn)向機獲取轉(zhuǎn)向機實際轉(zhuǎn)向角度信號，所述eps處理模塊通過can總線獲取車速信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于：所述eps處理模塊具有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)角位置控制模塊，用于輸入期望轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角與實際轉(zhuǎn)角差值，通過pid控制器生成初始期望角速度，所述期望轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角由方向盤轉(zhuǎn)向角度信號獲得，所述實際轉(zhuǎn)角差值由轉(zhuǎn)向機實際轉(zhuǎn)向角度信號獲得。
3.根據(jù)權利要求2所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于：所述eps處理模塊具有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角速率限值模塊，用于根據(jù)車速動態(tài)標定角速率限值特性，限制轉(zhuǎn)向盤角速度，并根據(jù)車速調(diào)整回正速度，所述角速率限值特性回正速度隨車速升高而降低。
4.根據(jù)權利要求3所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于：所述eps處理模塊具有轉(zhuǎn)向強度反饋模塊，用于結合轉(zhuǎn)向力矩信號與車速信號，通過車輛底盤動力學穩(wěn)態(tài)逆特性映射表，實時計算期望轉(zhuǎn)向運動強度，車速低于設定閾值時，基于轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角查表，車速高于設定閾值時，基于側向加速度查表。
5.根據(jù)權利要求4所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于：所述eps處理模塊具有等效阻力矩補償模塊，用于根據(jù)實際與期望小齒輪轉(zhuǎn)角的差值，結合轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學穩(wěn)態(tài)逆特性，生成等效到小齒輪處的轉(zhuǎn)向阻力矩，通過目標助力矩進行閉環(huán)控制。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于：所述方向盤轉(zhuǎn)向角度信號由方向盤轉(zhuǎn)向軸上的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器采集，所述車速信號由車速傳感器采集。
7.一種電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據(jù)權利要求7所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟3中，初始期望角速度ω0經(jīng)角速率限值模塊修正為期望角速度ω1。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于：輛底盤動力學穩(wěn)態(tài)逆特性通過實車試驗標定，構建轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角與小齒輪轉(zhuǎn)角映射表，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動力學逆特性通過實車試驗標定，構建小齒輪轉(zhuǎn)角與等效阻力矩映射表。
10.一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)為用于存儲軟件程序代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于：所述軟件程序代碼是用于執(zhí)行如權利要求7-9中任一所述電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制方法。