摘要：电动助力转向(eps)是一种新型的汽车动力转向技术。设计了一种基于tms320f2812 dsp控制的汽车电动助力转向系统；介绍了其硬件组成及软件结构；采用pid控制策略对电机电流进行闭环控制；利用pwm技术控制电机的电压，以调节助力电流，达到助力转向。实验结果表明，该系统具有较高的可靠性和良好的助力特性。

关键词：汽车；电动助力转向；tms320f2812；脉宽调制

中图分类号：tp271+．4    文献标志码：a    文章编号：1001-6848( 2010) 02-0074-03

    电动助力转向(eps)系统足一种依靠电动机直接提供辅助转矩的动力转向系统，与传统的液压转向系统相比，eps系统可较容易地实现在车速不同时电动机提供的助力也不同，保证汽车在低速行驶时转向轻便灵活，高速行驶时转向稳定可靠，并且节约燃料，有利于环保，已成为目前世界汽车技术发展的研究热点之一。电动助力转向将****电力电子技术与电机控

制技术应用于汽车转向系统，大大提高了汽车的经济性、动力性和机动性，适应了现代汽车技术的要求。本文基于电动助力转向原理，制定了相关控制策略，设计了一种基于tms320f2812 dsp控制的eps系统。试验结果表明该系统具有较好的转向性能。

    图1所示为典型的齿轮一齿条式电动助力转向系统示意图，其基本组成包括扭矩传感器、车速传感器、电子控制单元( ecu)、电动机、减速机构及齿轮齿条转向器等组成。当汽车转向时，扭矩传感器测出方向盘的输出扭矩，送给电子控制单元( ecl)，电子控制单元在综合车速传感器送来的车速信号等，并根据相应的控制策略确定一个目标电流，控制电动机转动。电动机的输出转矩通过离合器、减速机构的作用使车轮偏移一定的角度，从而起到财转向系统的助力作用。电子控制单元对传感器检测到的上述信号进行运算分析后，向驱动单元送给合理的控制信号，控制电机的电流大小和方向，同时将电流信号作为反馈信号送到电子控制单元，形成闭环控制方式。

    eps系统硬件控制原理如图2所示，该系统是利用电流反馈技术建立起来的。系统的控制核心为tms320f2812 dsp114。当汽车点火时。dsp上电后对eps系统进行自检，白检通过后，闭合继电器和离合器，eps系统开始工作。当驾驶员转动方向盘，扭矩传感器检测到方向盘的扭矩和转动方向，车速传感器检测到车速信号，这些信号经过信号处理之后送到tms320f2812相应端口，dsp根据方向盘扭矩，通过tms320f2812的pwm口发出电流指令和相应的转向控制端口发出转向命令，通过驱动电路及由4个mosfet组成的h桥电路驱动电机进行转向。在工作过程中，dsp检测到有故障发生时，将驱动警示灯发亮进行报警提示，同时断开继电器，恢复到机械转向状态。

    由于tms320f2812芯片的核心电压为1.8 v，i/o口电压为3.3 v，而实际控制电压采用5v，所以必须使用电源转换芯片。本系统采用tps7333q和tps73018芯片，他们使用pmos晶体管传送电流，pmos元件的栅极由电压驱动，工作电流较低且在负载范围内不变。同时他们还具有内部电流限制和过热保护特点，把输出电流限制到大约ia。具体电路如图3和图4所示。

    控制策略原理如图5所示。eps控制系统助力输出转矩，由电动机目标助力控制算法和电动机转矩控制算法两部分组成。前者根据驾驶员对方向盘施加的力矩和车速确定电机助力目标电流；后者根据电机目标电流和电机反馈电流对电机实际输出转矩进行闭环控制。