[發明專利]具有魯棒穩定性能的電動助力轉向系統

有效

• 申請號: 200710045459.3
• 申請日: 2007-08-31
• 公開（公告）號: CN101377657A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 陳慧;劉慶;鄭鴻云
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G05B11/36
• 分類號: G05B11/36;G05B13/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

1.一種具有魯棒穩定性能的電動助力轉向系統，該系統是由機械轉向系統 加裝扭矩傳感器、電子控制單元、轉向助力電機及其減速機構組成，其中，扭矩 傳感器安裝于轉向軸上以檢測駕駛員操縱力矩；電子控制單元根據當前的車輛行 駛狀況以及操縱力矩大小計算出需要給助力電機提供的驅動電流值；助力電機可 安裝在轉向軸或轉向器上，通過減速機構給駕駛員提供助力力矩；電子控制單元 的主要控制功能模塊包括基本助力模塊、電機電流控制模塊和故障診斷模塊；該 基本助力模塊包含有相位補償控制器，轉向助力特性曲線，其特征在于：該基本 助力模塊的控制器為使電動助力轉向系統具有魯棒穩定性的魯棒控制器；

該魯棒控制器以慢速-快速模態降階法做了降階處理；

該降階后的魯棒控制器做了定點化處理；

在利用H∞魯棒控制理論來設計控制系統時，靈敏度函數加權因子選擇為低 通濾波函數，減小傳感器噪聲對控制系統的影響；補靈敏度加權函數選取為高通 濾波函數，以減小模型高頻不確定性對系統的影響，增強系統的魯棒穩定性。

2.根據權利要求1所述的具有魯棒穩定性能的電動助力轉向系統，其特征 在于：該魯棒控制器傳遞函數，低頻段相位為0度，最大相位超前角不小于65 度，相位超前角大于45度的頻率范圍不小于90Hz，高頻段相位為-90度；低頻 段增益為0dB，中頻段增益小于0dB，最大增益不超過15dB，高頻段增益為下降 趨勢。

3.根據權利要求1所述的具有魯棒穩定性能的電動助力轉向系統，其特征 在于：當助力增益在0-40之間變化時，操縱力矩抖動幅度小于0.3Nm，系統始終 保持穩定。