基于DSP的电动助力转向系统的设计
2．2 TMS320LF2407A芯片介绍
该系统的微处理器采用TI公司生产的TMS320LF2407A芯片。它是目前国际市场上较先进、功能较强大的16 b定点DSP芯片之一。TMS320LF 2407A是集成CAN通信接口的低成本数字处理器，面向电机的数字控制，运用于汽车电子领域。它采用高性能静态CMOS技术，具有低功耗和高速度的特点，工作电压为3．3 V，减少了控制器的功耗，40 MIPS的执行速度，提高了控制器的实时控制能力，片内32 KB的FLASH程序存储器，205 KB的数据／程序RAM，544 B双口RAM和2 KB的单口RAM，16通道10位A／D转换器，2组事件管理器：EVA、EVB，每个包括2个16 b通用定时器和8个16 b的PWM输出通道，改进的哈佛总线结构，支持动态改变锁相环的倍频系数，看门狗定时模块等，系统可靠稳定。同时该芯片对C语言的高编译效率，使得软件的开发周期大大缩短。
2．3 TMS320LF2407A电源电路
本系统选用5 V蓄电池电源，由于TMS320LF2407A芯片的工作电压为3．3 V，所以必须使用电源转换芯片。本系统采用TI公司的TPS7333Q电源转换芯片完成5 V到3．3 V的转换。该芯片使用PMOS晶体管传送电流，其栅极由电压驱动，工作电流低且在全负载内不变，具有内部电流限制和过热保护的特点，同时该芯片提供上电复位信号。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/150492.htm
3 控制策略
利用电动机转矩和电流成正比的特性，采用控制电动机电枢电流的方法，实现助力控制。助力控制是在转向过程中为减轻方向盘的操纵力，通过涡轮蜗杆减速机构把电动机转矩作用在转向轴上的一种基本控制模式。将方向盘转矩传感器检测到的转矩信号和车速传感器检测到的车速信号输入到DSP控制器中，根据“扭矩-电动机助力目标电流”，确定电动机助力的目标电流，输入到电动机，然后将霍尔电流传感器检测到的实际电流和目标电流进行比较，利用PID调节器进行调节，然后输出PWM信号到驱动电路，进行电动机助力，电动助力转向系统(EPS)的基本控制过程如图4所示。
3．1 电机助力控制算法
控制系统根据驾驶员加在方向盘上的力矩和当时的车速，按照预制助力特性确定电机目标助力电流的大小和方向。助力变化区域中，方向盘输入力矩与助力矩按线性规律变化。其函数表达为：
式中：I为电动机目标电流；Imax为电动机最大工作电流；Td为方向盘输入转矩；k(v)为助力特性曲线的梯度，随车速增加而减小；Td0为系统开始助力时的方向盘输入力矩；Tdmax为系统提供最大助力时的方向盘输入力矩。
本系统采用直线型助力特性曲线，横坐标为方向盘输入扭矩(单位：N·m)，纵坐标为助力电流Im，其中，Td0=±1 N·m，Tdmax=±7 N·m，Vmax=80 km／h，方向盘转矩工作在-10～+10 N·m之间，进入-7～+7 N·m后电动机电流达到饱和，电动机的最大工作电流小于20 A。随着车速的增加，电机电流减小，助力斜率减小，手感由轻转重，方向盘顺时针转向和逆时针转向时曲线对称。
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