城市电动物流车EPS系统模糊PID控制策略研究

孟令广，牛志刚

（太原理工大学 机械工程学院，山西 太原 030024）

1 引言

汽车作为人们生活中最常用的交通工具，其数量正不断增加，汽车所消耗的能源和排放的废气也不断增加，这种趋势与当今社会的节能、环保两大主题相背离[1]。因此，许多国家都开始研究新能源汽车。

助力转向系统是现代汽车结构中必不可少的一部分，传统液压助力转向系统存在结构复杂、效率低、易泄露等弊端；而电动助力转向系统只依靠电动机提供转向助力，具有机构简单、控制灵活、效率高等诸多优点[2]。并且助力电机只是在有转向操作时才转动，与液压助力相比可以显著降低能耗[3]；此外，还可以提供合理的助力转矩来适应不同的车速，更好地协调了驾驶轻便性和路感[4]。

控制方式的选择是EPS（ElectricPowerSteering，简称EPS）系统的重要部分，尤其是控制规律的选择[5]。传统的PID控制策略由于在参数设置上的固定性导致助力转向系统对于外界条件改变下的适应能力变差，而且不具有在存在干扰条件下自我调整的功能。模糊控制由于其独特的计算原则，对于没有准确数学模型控制系统具有较强的适应性与自我调整性；模糊PID控制策略在结合上述两种控制方法的基础上，充分发挥了PID控制策略消除稳态误差的特点，又很好地避免了控制对象数学模型不确定情况下产生的参数不固定的情况，发挥了模糊控制的优势[6-7]。在设定好的模糊控制规则的自我调整下，不需要推导出EPS助力转向系统的准确数学模型就可以对非线性的转向系统进行良好的控制[8]。……