如何使用ARM進(jìn)行汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計的資料說明

　　在闡述了電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS） 及其控制器（ECU） 結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于ARM S3C44B0X單片機(jī)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。通過方向控制電路、H 橋電機(jī)驅(qū)動電路和PWM脈寬調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)對電機(jī)的控制。研制的硬件控制器通過了有關(guān)的電氣性能測試，對所設(shè)計的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了臺架試驗，試驗結(jié)果證明了硬件系統(tǒng)設(shè)計的正確性。

　　汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)經(jīng)歷了以機(jī)械助力轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向、電控液壓助力轉(zhuǎn)向等為主流的階段。 目前電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS） 是汽車工程領(lǐng)域的熱門課題之一，研究的主要內(nèi)容為EPS 系統(tǒng)的控制規(guī)則和硬件控制器的設(shè)計。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有部件少、結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝及維護(hù)等特點。它通過電機(jī)控制轉(zhuǎn)矩機(jī)構(gòu)實現(xiàn)助力轉(zhuǎn)向。EPS 控制系統(tǒng)可根據(jù)路況及車況調(diào)整、控制電機(jī)的助力（或阻尼） 狀態(tài)，大大提高駕駛的轉(zhuǎn)向舒適性。ARM處理器因其具有突出的優(yōu)點在32 位微控制器領(lǐng)域里得到非常廣泛的應(yīng)用，特別是在汽車電子領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。因此，設(shè)計研究了基于ARM S3C44B0X單片機(jī)的電動助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。

　　圖1 是一個典型的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理圖，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)矩傳感器安裝在轉(zhuǎn)向軸上 。用來檢測轉(zhuǎn)向盤上的轉(zhuǎn)矩大小和方向，控制器根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器進(jìn)行助力控制。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)矩傳感器測出方向盤的輸出轉(zhuǎn)矩，送給控制器ECU ，控制器再綜合由車速傳感器傳來的信號，并根據(jù)相應(yīng)的控制策略確定一個目標(biāo)電流，控制電動機(jī)轉(zhuǎn)動。電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩通過離合器、減速機(jī)構(gòu)施加給轉(zhuǎn)向柱輸出軸，并經(jīng)過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的作用使車輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，從而起到對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力作用。根據(jù)已定的控制規(guī)則，由系統(tǒng)確定目標(biāo)電流和電機(jī)轉(zhuǎn)動的方向，并以PWM調(diào)制的方式通過H 橋電路來驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。電流傳感器接在電動機(jī)電樞回路中，用來檢測實際電動機(jī)的助力電流?？刂破鞲鶕?jù)此電流完成電流的閉環(huán)控制。