Abstract This paper describes a novel electric power steering (EPS) system controller that distinguishes the steering feel design problem from the system stability and control performance problem and provides a design methodology for each problem. The suggested controller, called the target steering torque feedback controller, consists of two modules: the steering feel generation logic module defines the target steering torque that the driver should feel under a given driving condition, and the steering torque feedback controller module controls the assist motor so that the driver actually feels the defined target torque. By disassociating all nonlinear elements related to steering feel tuning from the feedback controller, the inherent difficulties of the conventional EPS controller in terms of the coupling of system stability analysis and steering feel design are overcome. Rack-force-based steering feel generation logic that creates a familiar steering feel for drivers while transmitting the road condition information is suggested and design criteria of the steering torque feedback controller in the frequency domain are proposed to ensure robust stability, tracking performance and noise attenuation. In addition, a disturbance observer is applied to the feedback controller to compensate for the effect of disturbances and to improve tracking performance. The proposed controller design method is verified by conducting computer simulations and a vehicle test.

中文翻译：

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基于目标转向转矩反馈控制器的电动助力转向系统控制器设计新方法

摘要 本文描述了一种新型的电动助力转向 (EPS) 系统控制器，它将转向感觉设计问题与系统稳定性和控制性能问题区分开来，并为每个问题提供了设计方法。建议的控制器称为目标转向扭矩反馈控制器，由两个模块组成：转向感觉生成逻辑模块定义了驾驶员在给定驾驶条件下应该感受到的目标转向扭矩，转向扭矩反馈控制器模块控制辅助电机以便驾驶员实际感受到定义的目标扭矩。通过将与转向感觉调整相关的所有非线性元素与反馈控制器分离，克服了传统EPS控制器在系统稳定性分析和转向感设计耦合方面的固有困难。提出了基于齿条力的转向感觉生成逻辑，在传输路况信息的同时为驾驶员创造熟悉的转向感觉，并提出频域转向扭矩反馈控制器的设计标准，以确保稳健的稳定性、跟踪性能和噪声衰减. 此外，扰动观测器应用于反馈控制器以补偿扰动的影响并提高跟踪性能。所提出的控制器设计方法通过计算机模拟和车辆测试得到验证。提出了基于齿条力的转向感觉生成逻辑，在传输路况信息的同时为驾驶员创造熟悉的转向感觉，并提出频域转向扭矩反馈控制器的设计标准，以确保稳健的稳定性、跟踪性能和噪声衰减. 此外，扰动观测器应用于反馈控制器以补偿扰动的影响并提高跟踪性能。所提出的控制器设计方法通过计算机模拟和车辆测试得到验证。提出了基于齿条力的转向感觉生成逻辑，在传输路况信息的同时为驾驶员创造熟悉的转向感觉，并提出频域转向扭矩反馈控制器的设计标准，以确保稳健的稳定性、跟踪性能和噪声衰减. 此外，扰动观测器应用于反馈控制器以补偿扰动的影响并提高跟踪性能。所提出的控制器设计方法通过计算机模拟和车辆测试得到验证。扰动观测器应用于反馈控制器以补偿扰动的影响并提高跟踪性能。所提出的控制器设计方法通过计算机模拟和车辆测试得到验证。扰动观测器应用于反馈控制器以补偿扰动的影响并提高跟踪性能。所提出的控制器设计方法通过计算机模拟和车辆测试得到验证。