隨著汽車保有量的快速增長(zhǎng),道路交通擁堵問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重,汽車頻繁制動(dòng)、緊急制動(dòng)情況日益增多,摩擦制動(dòng)器存在制動(dòng)延遲及熱衰退等問(wèn)題已難以滿足制動(dòng)需求,而電磁制動(dòng)具有響應(yīng)迅速、無(wú)接觸制動(dòng)、控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于商用車的輔助制動(dòng)。目前,以改善制動(dòng)器制動(dòng)性能為目標(biāo)的電磁-摩擦集成制動(dòng)器已成為車輛制動(dòng)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。通過(guò)對(duì)電磁-摩擦集成制動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究,實(shí)現(xiàn)集成制動(dòng)器的防抱死制動(dòng)功能,以提高車輛制動(dòng)安全性能。本文結(jié)合國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFB0100905)和重慶市研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(CYS15190),在綜合國(guó)內(nèi)外對(duì)電磁-摩擦集成制動(dòng)器研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種新型復(fù)合盤式電磁-摩擦集成制動(dòng)器,結(jié)合分層協(xié)調(diào)控制和模糊邏輯控制理論設(shè)計(jì)集成制動(dòng)器控制器,并提出電磁-摩擦集成制動(dòng)器協(xié)調(diào)控制策略,通過(guò)協(xié)調(diào)電磁制動(dòng)與摩擦制動(dòng)實(shí)現(xiàn)防抱死制動(dòng)功能,為電磁-摩擦集成制動(dòng)器的控制研究奠定理論基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容如下:1)新型電磁-摩擦集成制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析。針對(duì)目前電磁-摩擦集成制動(dòng)器結(jié)構(gòu)上存在的不足,設(shè)計(jì)了一種新型復(fù)合盤式電磁-摩擦集成制動(dòng)器,采用Ansoft Maxwell電磁分析軟件對(duì)集成制動(dòng)器進(jìn)行模擬仿真,并對(duì)集成制動(dòng)器的性能進(jìn)行了研究,為電磁-摩擦集成制動(dòng)器的控制研究提供理論基礎(chǔ);2)電磁-摩擦集成制動(dòng)器控制特性研究。為實(shí)現(xiàn)電磁-摩擦集成制動(dòng)器的精確控制,分別建立了電磁制動(dòng)和摩擦制動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型,并采用模糊控制理論,對(duì)電磁-摩擦集成制動(dòng)器進(jìn)行控制特性研究,設(shè)計(jì)了電磁制動(dòng)控制器和摩擦制動(dòng)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(dòng)的整車制動(dòng)性能研究。通過(guò)路面識(shí)別模型,獲得最佳滑移率,估算防抱死制動(dòng)力矩,實(shí)現(xiàn)電磁-摩擦集成制動(dòng)器防抱死制動(dòng)過(guò)程中的制動(dòng)力分配和協(xié)調(diào)控制;基于Car Sim和Simulink聯(lián)合整車模型對(duì)文中所設(shè)計(jì)的控制器和電磁-摩擦集成制動(dòng)器協(xié)調(diào)控制策略進(jìn)行仿真,提高了制動(dòng)安全性能。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.5
【部分圖文】：

ADAMS（機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析軟件）建立電磁制動(dòng)器模型，運(yùn)用 MATLAB的小波工具箱對(duì)制動(dòng)器固定架的振動(dòng)進(jìn)行時(shí)域分析。為電磁-摩擦集成制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)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(lì)磁相結(jié)合的新型線性電磁制動(dòng)器。該制動(dòng)器具有氣隙磁通密度大，控制性好，勵(lì)磁損失小等諸多優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)等效磁路法和分層理論方法的得出了渦流損耗與制動(dòng)力的相關(guān)表達(dá)式，搭建了串聯(lián)磁路與混合勵(lì)磁線性渦流制動(dòng)的解析模型，并用二維有限元分析方法證實(shí)了模型的有效性。J. N. Bae 等[23]設(shè)計(jì)了一種再生式電磁制動(dòng)器，它包含轉(zhuǎn)速、電容和定子電阻，具有與傳統(tǒng)電磁制動(dòng)器相同的結(jié)構(gòu)和與自激式感應(yīng)發(fā)電機(jī)相同的原理，并設(shè)計(jì)了一個(gè)微型模型證實(shí)了設(shè)計(jì)過(guò)程的可行性。目前電磁渦流制動(dòng)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(dòng)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(dòng)器的運(yùn)動(dòng)件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，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(dòng)裝置。

1-制動(dòng)盤；2-轉(zhuǎn)向節(jié)；3-螺栓；4-制動(dòng)鉗體導(dǎo)向銷；5-制動(dòng)鉗體；6-螺栓；7-制動(dòng)鉗支架；8-電磁制動(dòng)固定裝置；9-鐵芯；10-螺釘；11-電機(jī)；12-傳動(dòng)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(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.2.2 電磁-摩擦集成制動(dòng)控制電磁-摩擦集成制動(dòng)的控制研究還處在起步階段，而對(duì)于傳統(tǒng)摩擦制動(dòng)控制技術(shù)已日趨成熟，目前對(duì)電磁-摩擦集成制動(dòng)的控制研究主要集中在對(duì)電磁制動(dòng)的控制研究，以及兩種制動(dòng)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(jì)了一種雙盤式電磁-摩擦制動(dòng)集成制動(dòng)器。為了實(shí)現(xiàn)防抱死功能，采用了模糊控制方法對(duì)線圈電流進(jìn)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(guò) MATLAB/Simulink 軟件對(duì)電磁制動(dòng)器建立單輪模型進(jìn)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(lái)實(shí)現(xiàn)防抱死功能。因?yàn)槠嚨闹苿?dòng)系統(tǒng)存在非線性和時(shí)變性，為了合理的控制電磁-摩擦制動(dòng)集成系統(tǒng)，改善汽車的制動(dòng)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(shí)現(xiàn)了對(duì)電磁制動(dòng)器線圈電流大小的控制。LAYNE 和林逸等[33,34]通過(guò)對(duì)防

成制動(dòng)器所存在的結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)，按照磁-摩擦集成制動(dòng)器，對(duì)其工作原理方法對(duì)電磁制動(dòng)進(jìn)行渦流分布及制動(dòng)器方案確定應(yīng)用較多的摩擦制動(dòng)器主要有盤式擦制動(dòng)器具有散熱性好、水穩(wěn)定性點(diǎn)；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(diǎn)。為了充分單等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者把盤式摩擦盤式電磁-摩擦集成制動(dòng)器，來(lái)改善。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2857645