基于DSP的電動助力轉向系統的設計
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2．2 TMS320LF2407A芯片介紹
該系統的微處理器采用TI公司生產的TMS320LF2407A芯片。它是目前國際市場上較先進、功能較強大的16 b定點DSP芯片之一。TMS320LF 2407A是集成CAN通信接口的低成本數字處理器，面向電機的數字控制，運用于汽車電子領域。它采用高性能靜態CMOS技術，具有低功耗和高速度的特點，工作電壓為3．3 V，減少了控制器的功耗，40 MIPS的執行速度，提高了控制器的實時控制能力，片內32 KB的FLASH程序存儲器，205 KB的數據／程序RAM，544 B雙口RAM和2 KB的單口RAM，16通道10位A／D轉換器，2組事件管理器：EVA、EVB，每個包括2個16 b通用定時器和8個16 b的PWM輸出通道，改進的哈佛總線結構，支持動態改變鎖相環的倍頻系數，看門狗定時模塊等，系統可靠穩定。同時該芯片對C語言的高編譯效率，使得軟件的開發周期大大縮短。
2．3 TMS320LF2407A電源電路
本系統選用5 V蓄電池電源，由于TMS320LF2407A芯片的工作電壓為3．3 V，所以必須使用電源轉換芯片。本系統采用TI公司的TPS7333Q電源轉換芯片完成5 V到3．3 V的轉換。該芯片使用PMOS晶體管傳送電流，其柵極由電壓驅動，工作電流低且在全負載內不變，具有內部電流限制和過熱保護的特點，同時該芯片提供上電復位信號。本文引用地址：http://www.104case.com/article/150492.htm
3 控制策略
利用電動機轉矩和電流成正比的特性，采用控制電動機電樞電流的方法，實現助力控制。助力控制是在轉向過程中為減輕方向盤的操縱力，通過渦輪蝸桿減速機構把電動機轉矩作用在轉向軸上的一種基本控制模式。將方向盤轉矩傳感器檢測到的轉矩信號和車速傳感器檢測到的車速信號輸入到DSP控制器中，根據“扭矩-電動機助力目標電流”，確定電動機助力的目標電流，輸入到電動機，然后將霍爾電流傳感器檢測到的實際電流和目標電流進行比較，利用PID調節器進行調節，然后輸出PWM信號到驅動電路，進行電動機助力，電動助力轉向系統(EPS)的基本控制過程如圖4所示。
3．1 電機助力控制算法
控制系統根據駕駛員加在方向盤上的力矩和當時的車速，按照預制助力特性確定電機目標助力電流的大小和方向。助力變化區域中，方向盤輸入力矩與助力矩按線性規律變化。其函數表達為：
式中：I為電動機目標電流；Imax為電動機最大工作電流；Td為方向盤輸入轉矩；k(v)為助力特性曲線的梯度，隨車速增加而減小；Td0為系統開始助力時的方向盤輸入力矩；Tdmax為系統提供最大助力時的方向盤輸入力矩。
本系統采用直線型助力特性曲線，橫坐標為方向盤輸入扭矩(單位：N·m)，縱坐標為助力電流Im，其中，Td0=±1 N·m，Tdmax=±7 N·m，Vmax=80 km／h，方向盤轉矩工作在-10～+10 N·m之間，進入-7～+7 N·m后電動機電流達到飽和，電動機的最大工作電流小于20 A。隨著車速的增加，電機電流減小，助力斜率減小，手感由輕轉重，方向盤順時針轉向和逆時針轉向時曲線對稱。
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