隨著汽車保有量的快速增長,道路交通擁堵問題越發(fā)嚴重,汽車頻繁制動、緊急制動情況日益增多,摩擦制動器存在制動延遲及熱衰退等問題已難以滿足制動需求,而電磁制動具有響應(yīng)迅速、無接觸制動、控制簡單等優(yōu)點,已被廣泛應(yīng)用于商用車的輔助制動。目前,以改善制動器制動性能為目標的電磁-摩擦集成制動器已成為車輛制動領(lǐng)域的一個研究熱點。通過對電磁-摩擦集成制動系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究,實現(xiàn)集成制動器的防抱死制動功能,以提高車輛制動安全性能。本文結(jié)合國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFB0100905)和重慶市研究生科研創(chuàng)新項目(CYS15190),在綜合國內(nèi)外對電磁-摩擦集成制動器研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種新型復(fù)合盤式電磁-摩擦集成制動器,結(jié)合分層協(xié)調(diào)控制和模糊邏輯控制理論設(shè)計集成制動器控制器,并提出電磁-摩擦集成制動器協(xié)調(diào)控制策略,通過協(xié)調(diào)電磁制動與摩擦制動實現(xiàn)防抱死制動功能,為電磁-摩擦集成制動器的控制研究奠定理論基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容如下:1)新型電磁-摩擦集成制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能分析。針對目前電磁-摩擦集成制動器結(jié)構(gòu)上存在的不足,設(shè)計了一種新型復(fù)合盤式電磁-摩擦集成制動器,采用Ansoft Maxwell電磁分析軟件對集成制動器進行模擬仿真,并對集成制動器的性能進行了研究,為電磁-摩擦集成制動器的控制研究提供理論基礎(chǔ);2)電磁-摩擦集成制動器控制特性研究。為實現(xiàn)電磁-摩擦集成制動器的精確控制,分別建立了電磁制動和摩擦制動動力學(xué)模型,并采用模糊控制理論,對電磁-摩擦集成制動器進行控制特性研究,設(shè)計了電磁制動控制器和摩擦制動控制器,并提出協(xié)調(diào)控制策略;3)基于電磁-摩擦集成制動的整車制動性能研究。通過路面識別模型,獲得最佳滑移率,估算防抱死制動力矩,實現(xiàn)電磁-摩擦集成制動器防抱死制動過程中的制動力分配和協(xié)調(diào)控制;基于Car Sim和Simulink聯(lián)合整車模型對文中所設(shè)計的控制器和電磁-摩擦集成制動器協(xié)調(diào)控制策略進行仿真,提高了制動安全性能。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.5
【部分圖文】：

ADAMS（機械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析軟件）建立電磁制動器模型，運用 MATLAB的小波工具箱對制動器固定架的振動進行時域分析。為電磁-摩擦集成制動器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供一定的依據(jù)。Kou B.等[22]提出了一種串聯(lián)磁路和混合勵磁相結(jié)合的新型線性電磁制動器。該制動器具有氣隙磁通密度大，控制性好，勵磁損失小等諸多優(yōu)點。通過等效磁路法和分層理論方法的得出了渦流損耗與制動力的相關(guān)表達式，搭建了串聯(lián)磁路與混合勵磁線性渦流制動的解析模型，并用二維有限元分析方法證實了模型的有效性。J. N. Bae 等[23]設(shè)計了一種再生式電磁制動器，它包含轉(zhuǎn)速、電容和定子電阻，具有與傳統(tǒng)電磁制動器相同的結(jié)構(gòu)和與自激式感應(yīng)發(fā)電機相同的原理，并設(shè)計了一個微型模型證實了設(shè)計過程的可行性。目前電磁渦流制動的形式主要分為旋轉(zhuǎn)式和直線式兩種[24]，它們的工作原理都是利用電磁阻尼作用。由于直線式電磁制動器受車輛結(jié)構(gòu)空間的限制，其多用于輕軌、地鐵等而不能在其他車輛上得到應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)式電磁制動器的運動件做旋轉(zhuǎn)運動，占用結(jié)構(gòu)空間小，被廣泛用于商用車，如渦流緩速器等輔助制動裝置。

1-制動盤；2-轉(zhuǎn)向節(jié)；3-螺栓；4-制動鉗體導(dǎo)向銷；5-制動鉗體；6-螺栓；7-制動鉗支架；8-電磁制動固定裝置；9-鐵芯；10-螺釘；11-電機；12-傳動軸；13-永磁體；14-線圈繞組圖 1-3 電磁-摩擦共用盤式集成制動器結(jié)構(gòu)簡圖1.2.2 電磁-摩擦集成制動控制電磁-摩擦集成制動的控制研究還處在起步階段，而對于傳統(tǒng)摩擦制動控制技術(shù)已日趨成熟，目前對電磁-摩擦集成制動的控制研究主要集中在對電磁制動的控制研究，以及兩種制動器組合協(xié)調(diào)控制的研究。張端軍[29]基于某款轎車參數(shù)設(shè)計了一種雙盤式電磁-摩擦制動集成制動器。為了實現(xiàn)防抱死功能，采用了模糊控制方法對線圈電流進行控制，使車輪滑移率盡量保持在理想滑移率附近。kapjin lee 等[30、31]通過 MATLAB/Simulink 軟件對電磁制動器建立單輪模型進行研究，采用魯棒控制方法使車輪滑移率處于最佳滑移率附近來實現(xiàn)防抱死功能。因為汽車的制動系統(tǒng)存在非線性和時變性，為了合理的控制電磁-摩擦制動集成系統(tǒng)，改善汽車的制動性能，何仁等[32]提出采用模糊控制方法，建立了 1/4 車輛模型，實現(xiàn)了對電磁制動器線圈電流大小的控制。LAYNE 和林逸等[33,34]通過對防

成制動器所存在的結(jié)構(gòu)缺點，按照磁-摩擦集成制動器，對其工作原理方法對電磁制動進行渦流分布及制動器方案確定應(yīng)用較多的摩擦制動器主要有盤式擦制動器具有散熱性好、水穩(wěn)定性點；在商用車上應(yīng)用較多的電磁制性好，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。為了充分單等優(yōu)點，國內(nèi)外學(xué)者把盤式摩擦盤式電磁-摩擦集成制動器，來改善。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2857645