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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业车辆电动转向助力领域,尤其涉及一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法与装置。
技术介绍
1、传统的电动转向助力系统(electric power steering,eps)在设计之初主要是为了减少驾驶员在低速行驶时的转向力,提高驾驶舒适性。然而,随着技术的发展和高性能车辆的需求提升,传统eps系统的一些局限性逐渐显现,特别是在转向响应速度、精度以及实时控制能力方面,这些问题在重型工业车辆上尤为突出。
2、传统eps系统中的传感器(如扭矩传感器、车速传感器)和控制器之间可能存在信号传输和处理的延迟。这种延迟会影响转向指令的即时响应,降低转向的灵敏度。另外,早期的eps系统采用较为简单的控制算法,如pid(比例-积分-微分)控制,这些算法在面对复杂工况时可能无法快速准确地调整助力大小,导致转向手感不佳或反应迟钝。
技术实现思路
1、为了提高eps系统中信号传输和处理的及时性,本专利技术提出了一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,所述工业车辆电动转向助力系统包括电机、mcu模块与adc模块;
2、所述转向控制方法包括:
3、通过所述mcu模块初始化工业车辆电动转向助力系统的程序参数;所述程序参数包括:脉冲宽度调制的基波频率和斩波模式,以及adc模块的采样中断触发条件;所述采样中断触发条件包括完整采样周期的设定与采样中断请求发起时间的设定;所述采样中断请求的发起时间被设定为完整采样周期的结束时间;所述完整采样周期基于脉
4、在mcu模块通过脉冲宽度调制技术控制电机的输出过程中,通过adc模块在完整采样周期内依次对多个电机运行参数值进行采样,并在完成一个完整采样周期后向mcu模块的中断控制器发起采样中断请求;
5、所述mcu模块在接收到采样中断请求后暂停当前正在执行的程序,并中断adc模块的采样,同时基于采样得到的电机运行参数值执行adc中断控制程序,以调整电机扭矩值;所述完整采样周期包括多个pwm周期;所述电机运行参数值与pwm周期一一对应。
6、进一步地,所述电机运行参数值具体包括:电机转子的位置角度、电机扭矩值、电机相电流与母线电流;所述母线电流为在电机驱动系统中,连接电源和电机控制器之间的直流母线上流动的电流。
7、进一步地,所述adc模块还包括预设寄存器位,用于存储adc中断标志位;在完成一个完整采样周期后,所述adc模块还用于将adc中断标志位设置为1,从而触发采样中断请求。
8、进一步地,所述adc中断控制程序包括:
9、s1:对adc中断标志位执行清零操作;
10、s2:判断当前采样的电机扭矩值是否处于预设标准范围内,若是,则进入下一步骤;若否,则执行扭矩故障处理程序,并进入下一步骤;
11、s3:计算最近三次采样的母线电流的平均值;
12、s4:判断母线电流的平均值是否大于预设阈值,若是,则关闭驱动器开关管;所述驱动器开关管为控制电机相电流的功率电子开关;若否,则进入下一步骤;
13、s5:读取表示电机旋转方向的行驶方向标志位,并根据行驶方向标志位与当前采样的电机扭矩值控制电机的转动;
14、s6:结束adc模块的中断采样。
15、进一步地,所述s5步骤具体包括:
16、s511:判断行驶方向标志位是否等于1,若是,则进入下一步骤;
17、s512:判断当前采样的电机扭矩值是否大于扭矩额定范围的上限值,若是,则根据当前采样的电机扭矩值与预设前进右助力比系数获取第一调整值,并将第一调整值与当前采样得到的电机相电流输入pi控制器,通过pi控制器控制电机的电流与转速,并跳转至s6步骤。
18、进一步地,所述s512步骤还包括:
19、判断当前采样的电机扭矩值是否大于扭矩额定范围的上限值,若否,则进入下一步骤;
20、s513:判断当前采样的电机扭矩值是否小于扭矩额定范围的下限值,若是,则根据当前采样的电机扭矩值与预设前进左助力比系数获取第二调整值,并将第二调整值与当前采样得到的电机相电流输入pi控制器,通过pi控制器控制电机的电流与转速,并跳转至s6步骤;若否,则清零相关程序数据并跳转至s6步骤;所述相关程序数据包含:采样缓存区的存储数据;所述采样缓存区用于存储adc模块的采样数据。
21、进一步地,所述s511步骤还包括:
22、判断行驶方向标志位是否等于1,若否,则跳转至s514步骤;
23、s514:判断行驶方向标志位是否等于0,若否,则跳转至s6步骤,若是,则进入下一步骤;
24、s515:判断当前采样的电机扭矩值是否大于扭矩额定范围的上限值,若是,则进入下一步骤;
25、s516:根据当前采样的电机扭矩值与预设倒车右助力比系数获取第三调整值,并将第三调整值与当前采样得到的电机相电流输入pi控制器,通过pi控制器控制电机的电流与转速,并跳转至s6步骤。
26、进一步地,所述s515步骤还包括:
27、判断当前采样的电机扭矩值是否大于扭矩额定范围的上限值,若否,则跳转至s517步骤:
28、s517:判断当前采样的电机扭矩值是否小于扭矩额定范围的下限值,若是,则根据当前采样的电机扭矩值与预设倒车左助力比系数获取第四调整值,并将第四调整值与当前采样得到的电机相电流输入pi控制器,通过pi控制器控制电机的电流与转速,并跳转至s6步骤;若否,则进入下一步骤;
29、s518:清零相关程序数据并跳转至s6步骤。
30、本专利技术提出了一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制装置,所述工业车辆电动转向助力系统包括电机、mcu模块与adc模块;所述转向控制装置包括:
31、初始化模块,用于通过所述mcu模块初始化工业车辆电动转向助力系统的程序参数;所述程序参数包括:脉冲宽度调制的基波频率和斩波模式,以及adc模块的采样中断触发条件;所述采样中断触发条件包括完整采样周期的设定与采样中断请求发起时间的设定;所述采样中断请求的发起时间被设定为完整采样周期的结束时间;所述完整采样周期基于脉冲宽度调制的基波频率设定;
32、采样模块,用于在mcu模块通过脉冲宽度调制技术控制电机的输出过程中,通过adc模块在完整采样周期内依次对多个电机运行参数值进行采样,并在完成一个完整采样周期后向mcu模块的中断控制器发起采样中断请求;
33、所述mcu模块在接收到采样中断请求后暂停当前正在执行的程序,并中断adc模块的采样,同时基于采样得到的电机运行参数值执行adc中断控制程序,以调整电机扭矩值;所述完整采样周期包括多个pwm周期;所述电机运行参数值与pwm周期一一对应。
34、进一步地,所述电机运行参数值具体包括:电机转子的位置角度、电机扭矩值、电机相电流与母线电流;所述母线电流为在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述工业车辆电动转向助力系统包括电机、MCU模块与ADC模块;
2.根据权利要求1所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述电机运行参数值具体包括:电机转子的位置角度、电机扭矩值、电机相电流与母线电流;所述母线电流为在电机驱动系统中,连接电源和电机控制器之间的直流母线上流动的电流。
3.根据权利要求2所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述ADC模块还包括预设寄存器位,用于存储ADC中断标志位;在完成一个完整采样周期后,所述ADC模块还用于将ADC中断标志位设置为1,从而触发采样中断请求。
4.根据权利要求3所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述ADC中断控制程序包括:
5.根据权利要求4所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述S5步骤具体包括:
6.根据权利要求5所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述S51
7.根据权利要求6所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述S511步骤还包括:
8.根据权利要求7所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述S515步骤还包括:
9.一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制装置,其特征在于,所述工业车辆电动转向助力系统包括电机、MCU模块与ADC模块;所述转向控制装置包括:
10.根据权利要求9所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制装置,其特征在于,所述电机运行参数值具体包括:电机转子的位置角度、电机扭矩值、电机相电流与母线电流;所述母线电流为在电机驱动系统中,连接电源和电机控制器之间的直流母线上流动的电流。
...【技术特征摘要】
1.一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述工业车辆电动转向助力系统包括电机、mcu模块与adc模块;
2.根据权利要求1所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述电机运行参数值具体包括:电机转子的位置角度、电机扭矩值、电机相电流与母线电流;所述母线电流为在电机驱动系统中,连接电源和电机控制器之间的直流母线上流动的电流。
3.根据权利要求2所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述adc模块还包括预设寄存器位,用于存储adc中断标志位;在完成一个完整采样周期后,所述adc模块还用于将adc中断标志位设置为1,从而触发采样中断请求。
4.根据权利要求3所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的转向控制方法,其特征在于,所述adc中断控制程序包括:
5.根据权利要求4所述的一种用于工业车辆电动转向助力系统的...
【专利技术属性】
技术研发人员:田丰,泮振宇,杨泽锋,王豪威,张尧尧,谢武达,郑振华,
申请(专利权)人:宁波如意股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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