基于PIC18F458与OSEK/VDX的电动助力转向系统设计方案

定电压正常；等待消息MsgTorqueErr，确定扭矩正常。一旦发生故障，该任务将立即断开继电器，使转向系统处于机械转向状态，避免事故发生。

　　（5） Task5——助力模式选择基本任务，用于选择助力方式以及确定助力控制方式下的目标电流。此任务由Task2激活，通过车速和扭矩的大小，判断助力模式，在助力控制下通过助力特性曲线得到目标电流。此任务的执行次数与Task1和Task2相同，以保证助力方式和助力大小实时准确。

　　（6） Task6——助力控制基本任务，助力控制，由Task3激活。通过Task5得到的目标电流，以及Task3电机反馈电流，采用PID调节器进行闭环控制，最后通过PWM脉宽调制控制助力电机。

　　（7） Task7——回正控制基本任务，回正控制，由Task5激活。当汽车车速很高时，使电机两端短路，产生回正阻尼，减小回正超调；当汽车处于低速时，使电机两端迅速断路，减小电机阻力，使转向迅速回正。

　　（8） Task8——阻尼控制基本任务，阻尼控制，由Task5激活。阻尼控制用于高速时的各种状态（回正、转向和直线行驶）。回正时，阻尼控制可减小系统超调；转向时，可增加阻力，使驾驶员得到较好的路感；直线行驶时，可减小路面对方向盘的冲击。

　　3.2  任务优先级
PICOS18采用占先式调度方式，即所有任务都是可占先的，每个任务都有一个确定的唯一的优先级，任务越重要优先级越高。由于助力控制（Task6）任务必须在合适的时刻运行，所以Task6优先级最高，回正控制（Task7）、阻尼控制（Task8）次之，其次是故障诊断任务（Task4），其余任务优先级按其激活的执行顺序确定。Task4在开始运行时处于等待状态如未监测到不正常信号则不再执行。Task1、Task2和Task5在按顺序执行完一个循环后，继续响应转速中断，重新执行。这种调度方式不仅能采集到最新的车速信号和扭矩信号，使eps系统实时准确地提供助力，还能提高CPU利用率，充分利用硬件资源。

　　3.3  任务配置（OIL）
PICOS18通过taskdesc.c定义任务的各个参数，并且是用OSEK/VDX规范中的OIL（OSEK/VDX的实现语言，类似于一个C结构定义）编写的\［5\］。由于PICOS18没有提供GUI用于任务的配置，因此只能逐句编写。任务的参数定义结构如下：

　　rom_desc_tsk rom_desc_task={

　　TASK_PRIO，/* 任务的优先级*/

　　stack，/* 堆栈地址（16位）*/

　　TASK， /* 起始地址（16位）*/

　　READY， /* 初始化时的状态*/

　　TASK_ID，/* 任务ID*/

　　sizeof（stack）/* 堆栈大小（16位）*/

　　};

　　AlarmObject Alarm_list\［\］ = {

　　/******第1个任务********/

　　{

　　OFF，/* 状态*/

　　0， /*报警值*/

　　0，/*周期*/

　　&Counter_kernel，/*与报警相关的计数器*/

　　TASK1_ID，/*要激活的任务ID*/

　　ALARM_EVENT，/*传递的事件 */

　　0/*回调*/

　　}，

　　…/*其他任务 */

　　};

　　Resource Resource_list\［\］ = {

　　{

　　10，/* 优先级 */

　　0，/* 任务优先级 */

　　0，/* 上锁，0表示未上锁 */

　　}

　　};

　　Counter Counter_list\［\］ = {

　　/******第1个计数器******/

　　{

　　{

　　200，/*允许的最大计数值*/

　　10，/*预分频器*/

　　100/*最小周期*/

　　}，

　　0，/*计数值*/

　　0

　　}

　　…/*其他计数器*/

　　};

　　4 结论

　　本文分析了eps系统的结构、工作原理和3种控制方式。通过pic18f458单片机的ECCP模块控制电机，实现了eps系统在各种情况下的助力方式。采用嵌入式实时操作系统，不仅提高了CPU的利用率，确保了eps系统的实时性要求，还提高了系统运行的稳定性、可靠性以及移植性。OSEK/VDX 是汽车电子开发的国际性标准，采用OSEK/VDX规范开发的实时系统能够提高软件模块的移植效率、实现软件模块的重复利用及在不同电子控制单元之间的通信。采用OSEK/VDX 进行汽车电控单元开发已成为发展趋势。