Том 335 № 9 (2024)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/9/4724
Электромеханические процессы в электроусилителе руля на основе синхронного двигателя с постоянными магнитами
Актуальность. Электроусилители рулевого управления транспортных средств успешно конкурируют с аналогичными по назначению гидроусилителями, показывая высокую эффективность, экономию энергии и экологичность. Цель: исследование электромеханических процессов в электроусилителе руля на основе синхронного двигателя с постоянными магнитами. Методы: математическое и компьютерное моделирование с использованием программного комплекса MatLab/Simulink. Результаты: Рассмотрены режимы работы электроусилителя рулевого управления на основе электрического двигателя с постоянными магнитами. Проанализированы две классические схемы построения систем рулевого управления с электроусилителем руля – с размещением электродвигателя на рулевой колонке и на рулевой рейке. Разработаны структурные схемы механической и электрической частей системы рулевого управления. На основе математических зависимостей, характеризующих режимы работы системы рулевого управления, на платформе MATLAB/Simulink получена полная динамическая имитационная модель электроусилителя. На основе предварительного анализа методов и алгоритмов управления в системе для решения задачи устойчивости управления реализованы ПИ-контроллеры с фильтрами нижних частот для регулирования тока и напряжения электродвигателя в зависимости от скорости автомобиля и угла поворота рулевых колес. Результаты моделирования были использованы при проектировании реального электроусилителя рулевого управления конкретного транспортного средства. Выводы. Полученная авторами полная имитационная модель электроусилителя на основе синхронного двигателя с постоянными магнитами в системе рулевого управления автомобиля адекватно отображает динамические процессы управления и может быть использована при проектировании транспортных средств автомобильного типа.
Ключевые слова:
автомобиль, электроусилитель руля, скорость, момент, контроллер