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电动助力转向(EPS,Electric Power Steering)是应用于汽车转向的一项新技术。它可以使驾驶员在低速和静止时通过借助助力电机抵消部分转向阻力,只需用较小的力就能够完成汽车转向,而在高速行驶时通过适当增加转向的阻力,提高转向时的操纵稳定性,进而提升转向的安全。此外,现代汽车电子通信技术的发展以及CAN总线技术的出现,又给EPS系统开发开辟了新的方向。本文设计的EPS系统是在现有的EPS技术的基础进行的,主要分为以下五个模块:汽车车速采集模块、汽车转向盘转角采集模块、助力转向控制及助力电机执行模块、下位机控制台模块、上位机控制台模块。以上模块通过两条CAN总线和一个网关相互连接。汽车车速采集模块、汽车转向盘转角采集模块分别负责采集车速、方向盘转角,并发送至低速CAN总线。助力转向控制及助力电机执行模块负责接收高速CAN总线上的车速与方向盘转角信息,根据相应的控制策略与PID控制算法,驱动助力电机转动。下位机控制台模块负责配合上位机控制台模块调试监控助力转向控制及助力电机执行模块的运行,同时检测整个系统的故障,备份系统运行日志。与其他EPS系统相比较,本文设计的系统主控制模块运行平台是嵌入式μC/OS-II内核+FATFS文件系统,使得该系统具有较强的可扩展性与调试能力,以及数据存储备份功能,为后期的电动助力转向系统升级提供了数据上的参照、应用程序的开发提供了空间;此外本文设计的各个模块采用两条CAN总线进行通讯,提高了系统的总线通信的安全与稳定。主要工作内容:分析、研究了汽车电动助力转向系统的工作模型及相关助力电机控制算法。完成汽车车速采集模块、汽车方向盘转角采集模块、助力转向控制及助力电机执行模块、下位机控制台模块的硬件设计,为主控制程序搭建了嵌入式μC/OS-II+FatFS文件系统的运行平台,编写各个模块的应用程序完成各个模块功能。最终测试结果表明,设计的系统能够可靠稳定的工作,助力电机最小扭矩输出为0.1Nm,响应时间小于200ms。