本文在進(jìn)行研究時(shí)，搭載了國(guó)際上某品牌的EPS系統(tǒng)，通過進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)，得到其助力特性曲線，擬合后經(jīng)分析可知，在0d B 時(shí)轉(zhuǎn)向扭力桿的剛度較低，而助力電機(jī)的交叉頻率要比轉(zhuǎn)向器的固有頻率更高，所以在其上下兩部分的相位差相差的比較大時(shí)系統(tǒng)會(huì)振動(dòng)。為了減輕上述現(xiàn)象，人們提出使用相位補(bǔ)償?shù)霓k法，來對(duì)扭力桿下部進(jìn)行調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提升同時(shí)減輕振動(dòng)。對(duì)轉(zhuǎn)矩傳感信號(hào)的相位補(bǔ)償?shù)霓k法有直接微分法和超前矯正法兩種，其中直接微分雖然能將系統(tǒng)的穩(wěn)定性與快速性進(jìn)行提升，但是當(dāng)在轉(zhuǎn)向助力值比較大的時(shí)候，這種方法會(huì)使系統(tǒng)的高頻噪聲變大，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差。由此本課題中相位補(bǔ)償適用的是超前矯正的方式，優(yōu)化了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定裕量。從系統(tǒng)穩(wěn)健性進(jìn)行考慮，由于包含的元素比較多，將整個(gè)模型進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，不考慮轉(zhuǎn)向輪繞主銷的動(dòng)力學(xué)，不考慮干摩擦，假定回正力矩就是地面阻力矩，同時(shí)這個(gè)力矩的值是與轉(zhuǎn)角有著固定比例關(guān)系的，那么可以將剛度等效為rK 。假設(shè)助力矩值是隨著轉(zhuǎn)向盤力矩值得增大而增大，成固定比例關(guān)系，那么設(shè)定他們之間的系數(shù)是aK ，從而就可以將轉(zhuǎn)向系統(tǒng)簡(jiǎn)化為下面的關(guān)系：轉(zhuǎn)向柱力矩；傳感器測(cè)得的轉(zhuǎn)向盤力矩； 簡(jiǎn)化后的轉(zhuǎn)向阻力矩；電機(jī)遲滯延后；是經(jīng)增益系數(shù)簡(jiǎn)化的助力矩。為了提升EPS 的可靠性，不僅要能夠穩(wěn)定地工作，同時(shí)還要具有比較大的穩(wěn)定裕量，換言之就是要有必要的相對(duì)穩(wěn)定性，針對(duì)開環(huán)穩(wěn)定的系統(tǒng)，如果他的相位裕量是比零大的數(shù)，那么它所對(duì)應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)就是穩(wěn)定的。實(shí)際工程中的標(biāo)準(zhǔn)是增益裕量要比6d B 大，同時(shí)要維持30°至60°的相位裕量值，這也是經(jīng)歷過很長(zhǎng)時(shí)間，有很多人總結(jié)出來的，這樣的系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性會(huì)比較優(yōu)秀，所以本文采用波特圖來分析EPS 系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性，從而去判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，根據(jù)結(jié)果在提高系統(tǒng)穩(wěn)定裕量的角度來設(shè)計(jì)超前校正的相位補(bǔ)償。
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