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轻型电子机械制动汽车防抱死制动系统研究

发布时间:2016-10-31 20:34

  本文关键词:汽车电子机械制动(EMB)控制系统关键技术研究,,由笔耕文化传播整理发布。


《吉林大学》 2011年

轻型电子机械制动汽车防抱死制动系统研究

韩鹏  

【摘要】:作为线控制动的一个分支,EMB(Electromechanical Brake)跟传统的液压制动相比,使用了独特的制动理念,它使用电能作为制动系统的能量来源,用电机驱动执行器产生制动力,响应迅速,能有效提高汽车主动安全性。EMB用电机代替了传统的油泵,用电线代替传统的液压管路,不但避免了液压油泄漏对环境的污染,而且节省了布置空间,简化了制动结构,降低了整车质量,符合节能,安全,环保的发展要求。 本文借鉴国内外EMB的研究成果,结合课题组的现有资源,选择了合适的制动力估算理论模型,完成了EMB执行器制动压力估算研究,设计了无压力传感器的EMB控制器,并完成了离线仿真调试;基于EMB模型,进行了汽车防抱死制动控制算法研究,并应用仿真软件进行了离线仿真,验证这一算法的准确性。 1 EMB制动压力估算研究 针对目标车型,选择制动压力估算模型,基于CANOE建立制动力估算平台,通过压力估算试验,计算EMB执行器制动压力与电机电流和转子转角的关系,获得制动压力估算模型,设计无压力传感器的EMB控制器,并通过离线仿真实验,验证这一控制器的准确性。 2汽车防抱死制动算法研究 研究了以滑移率为控制目标量的算法,滑移率由车速与轮速计算得到,轮速直接测量得到,车速估算得出。另外,考虑到ABS控制系统的非线性以及传统PID控制的缺点,将模糊算法与PID控制结合起来,采用模糊PID算法计算目标制动力,模糊算法计算出PID控制器的控制参数,使得PID控制器根据这些参数计算出最适宜的目标制动压力。 3汽车防抱死制动仿真研究 基于EMB制动压力估算模型,建立了整车ABS控制仿真模型。仿真模型由以下部分组成:整车模型,车轮动力学模型,发动机模型,传动系统模型,轮胎模型,辅助计算模型,EMB模型;在均一路面,对接路面,分离路面,棋盘路面下汽车直线制动,以及转弯制动时,开展了整车ABS控制离线仿真。 仿真的结果表明:本文研究的ABS控制算法能有效地将车轮滑移率控制在一定范围,明显提高汽车的制动性能,当路面附着系数跃变时,ABS控制算法能有效适应这一变化;当汽车行驶在分离的路面时,这一算法能够保证汽车拥有较好的操纵稳定性。

【关键词】:
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U463.526
【目录】:

  • 摘要4-6
  • Abstract6-10
  • 第1章 绪论10-24
  • 1.1 EMB 概述10-17
  • 1.1.1 EMB 组成及工作原理10-13
  • 1.1.2 EMB 的优缺点13-15
  • 1.1.3 EMB 发展现状及研究趋势15-17
  • 1.2 ABS 概述17-20
  • 1.2.1 ABS 的研究意义17-18
  • 1.2.2 ABS 发展现状和研究趋势18-20
  • 1.3 EMB 制动压力估算概述20-22
  • 1.3.1 EMB 制动压力估算的意义20-21
  • 1.3.2 EMB 制动压力估算的发展现状21-22
  • 1.4 本文的主要研究内容22-24
  • 第2章 基于制动压力估算模型的EMB 控制器设计24-40
  • 2.1 EMB 制动压力估算模型24-31
  • 2.1.1 制动压力估算理论基础24-27
  • 2.1.2 中值滤波27-28
  • 2.1.3 制动压力估算试验28-31
  • 2.2 EMB 控制器设计31-39
  • 2.2.1 控制器的设计要求32
  • 2.2.2 离线仿真研究32-39
  • 2.3 本章小结39-40
  • 第3章 汽车防抱死制动算法研究40-54
  • 3.1 ABS 控制目标和控制策略40-41
  • 3.2 ABS 控制方法41-49
  • 3.3 汽车状态估算算法49-50
  • 3.3.1 车速估算算法49
  • 3.3.2 路面识别算法49-50
  • 3.3.3 车轮载荷估算算法50
  • 3.4 路面识别算法50-51
  • 3.5 车轮载荷估算算法51
  • 3.6 本章小结51-54
  • 第4章 基于EMB 的整车动力学仿真模型建立54-64
  • 4.1 动力学仿真软件功能要求和主体结构54-55
  • 4.2 整车模型55-58
  • 4.3 发动机模型58
  • 4.4 传动系模型58
  • 4.5 轮胎模型58-60
  • 4.6 计算辅助模块60-61
  • 4.7 EMB 模型61-62
  • 4.8 本章小结62-64
  • 第5章轻型电子机械制动汽车防抱死制动仿真研究64-82
  • 5.1 均一路面直线制动64-71
  • 5.2 对接路面直线制动71-73
  • 5.3 分离路面直线制动73-76
  • 5.4 棋盘路面直线制动76-79
  • 5.5 转弯制动79-81
  • 5.6 本章小结81-82
  • 第六章 全文总结与展望82-84
  • 参考文献84-88
  • 致谢88
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    本文编号:160355

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