汽車線控制動執(zhí)行器控制策略研究
發(fā)布時間:2021-03-08 04:53
隨著消費者對汽車的安全性愈發(fā)重視,以及汽車電子控制技術的不斷發(fā)展,以電子機械制動(Electromechanical Brake,EMB)為代表的線控制動成為汽車制動技術的重點發(fā)展方向。EMB系統(tǒng)摒棄了汽車傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的諸多缺陷,更加適應汽車電動化、智能化、輕量化和集成化的未來發(fā)展趨勢,應用前景廣闊。然而,作為全新型式的汽車制動系統(tǒng),EMB系統(tǒng)尚處在研發(fā)試制階段,開發(fā)出安全、可靠、經濟、高效的控制系統(tǒng),提高其控制品質成為亟待解決的關鍵問題。本文結合EMB系統(tǒng)的國內外研究現狀,重點研究了EMB執(zhí)行器的精確控制和EMB系統(tǒng)制動同步性問題。論文主要的研究內容如下:分析EMB系統(tǒng)典型結構型式,建立EMB執(zhí)行器的數學模型,設計了EMB執(zhí)行器三階段閉環(huán)控制策略,在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建仿真模型,仿真研究驗證了EMB執(zhí)行器控制策略的可行性。分析EMB執(zhí)行器的動態(tài)響應特性,明確常規(guī)固定增益PID閉環(huán)控制算法的局限性。針對制動壓力的精確控制問題,采用基于模型補償的自抗擾控制算法提高制動壓力控制的精確性和動、靜態(tài)響應特性。仿真分析結果表明,與常規(guī)固定增益PID控制相比,該控制算法的控制性...
【文章來源】:湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
011-2017年中國新能源汽車產量及市場占有率
圖 1.2 EHB 系統(tǒng)結構原理B 系統(tǒng)適應新能源汽車發(fā)展的新需求,同時能夠有效提高汽車制統(tǒng)液壓制動所無法匹敵的優(yōu)越性[5-8]:1)可實現四輪獨立制動,充分利用路面附著系數,發(fā)揮整車最大制車制動安全性;2)提高汽車制動控制精確性,精確獲得駕駛員意圖,可通過最大的出最合理的壓力變化,可實現對輪缸壓力的閉環(huán)控制;3)采用電機驅動高壓液壓油,使得制動響應更為迅速;4)備用制動功能,保證制動安全可靠;5)與傳統(tǒng)液壓制動結構布置上變化不大,兼容性強,更便于改裝前,依靠其良好的兼容性及成本優(yōu)勢,EHB 系統(tǒng)逐漸受到廣大汽車在短期內發(fā)展前景良好。但其保留了大部分液壓元件,仍然面臨傳諸多缺陷,隨著未來汽車電動化趨勢的發(fā)展將逐漸被 EMB 系統(tǒng)取電子機械制動系統(tǒng)簡介
EMB 系統(tǒng)的研究也主要集中在其執(zhí)行器結構型式和控制算法兩方面。隨著國內外各大汽車零部件廠商和相關科研機構對 EMB 系統(tǒng)的研發(fā)投入,EMB 執(zhí)行器的設計已經取得一些階段性的研究成果,而針對 EMB 的控制算法尚存較大的提升空間。另外,目前針對基于 EMB 執(zhí)行器的汽車四輪獨立制動系統(tǒng)的制動穩(wěn)定性研究大多是針對復雜制動工況進行研究,并通過 ESP 功能進行改善,未能充分考慮EMB 執(zhí)行器對汽車車輪制動力不同步造成的影響。因此,也需要深入研究基于EMB 的四輪同步制動技術,從根本上保證汽車制動穩(wěn)定性。1.3.1 EMB 執(zhí)行器的研究現狀自 20 世紀 90 年代初開始,國外許多著名的汽車零部件廠商就陸續(xù)對 EMB系統(tǒng)進行研究,如美國的 Delphi、TRW,德國的 Continental-Teves、Simens、Bosch,瑞典的 SKF、Haldex,韓國 MANDO、HYUNDAI,澳大利亞的 PBR 等均相繼開展了對 EMB 執(zhí)行器的相關研究,并已經各自研發(fā)出成熟的 EMB 執(zhí)行器產品[16-17],如圖 1.4 所示,并進行了相關實車試驗。部分公司的 EMB 技術已經相繼應用到概念車產品中,距離批量產品化已經日臻完善。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于線控制動系統(tǒng)的車輛橫擺穩(wěn)定性優(yōu)化控制[J]. 韓偉,熊璐,侯一萌,余卓平. 同濟大學學報(自然科學版). 2017(05)
[2]電子機械制動器間隙調整控制策略研究[J]. 葛正,王維銳,王俊鼎. 浙江大學學報(工學版). 2017(01)
[3]基于EMB系統(tǒng)的整車ABS滑模變結構控制[J]. 周淑文,陳慶明,孫大明. 東北大學學報(自然科學版). 2016(07)
[4]基于模型補償的永磁同步電機自抗擾控制[J]. 蓋江濤,黃慶,黃守道,劉旺,周滔滔,潘小清. 浙江大學學報(工學版). 2014(04)
[5]基于多目標遺傳算法的船舶航向自抗擾控制器參數整定[J]. 唐正茂,解德. 大連海事大學學報. 2013(03)
[6]線控汽車底盤控制技術研究進展及展望[J]. 宗長富,李剛,鄭宏宇,何磊,張澤星. 中國公路學報. 2013(02)
[7]電子機械制動執(zhí)行器數學建模與精細控制[J]. 李靜,張建,王夢春,程超,郭立書,施正堂. 吉林大學學報(工學版). 2012(S1)
[8]電子機械制動汽車穩(wěn)定性控制電控單元軟件開發(fā)及硬件在環(huán)試驗[J]. 李靜,張建,楊坤,王坤,魏青,吳振昕. 吉林大學學報(工學版). 2011(04)
[9]EMB硬件在環(huán)仿真試驗臺[J]. 劉剛,宋健. 汽車工程. 2006(10)
[10]電子機械制動系統(tǒng)發(fā)展現狀[J]. 張猛,宋健. 機械科學與技術. 2005(02)
博士論文
[1]電動汽車新型線控制動系統(tǒng)控制技術研究[D]. 龔小祥.南京理工大學 2016
[2]分布式電驅動車輛動力學狀態(tài)參數觀測及驅動力協(xié)調控制[D]. 褚文博.清華大學 2013
[3]智能優(yōu)化算法適用性研究及其在船舶工程中的應用[D]. 唐正茂.華中科技大學 2013
[4]汽車線控制動系統(tǒng)安全控制技術研究[D]. 彭曉燕.湖南大學 2013
[5]輕型汽車電子機械制動及穩(wěn)定性控制系統(tǒng)研究[D]. 楊坤.吉林大學 2009
碩士論文
[1]基于FlexRay總線的汽車線控制動系統(tǒng)半實物仿真[D]. 甄廣川.北京交通大學 2017
[2]汽車電子機械制動(EMB)系統(tǒng)設計及穩(wěn)定性分析[D]. 王賽.安徽理工大學 2017
[3]線控氣壓復合制動系統(tǒng)控制及硬件在環(huán)仿真研究[D]. 曲輔凡.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]汽車電子液壓制動系統(tǒng)特性測試與非線性控制研究[D]. 龔佳鵬.吉林大學 2017
[5]新型電子液壓制動系統(tǒng)研究[D]. 高吉.吉林大學 2016
[6]基于電感傅里葉分解的開關磁阻電機電流滯環(huán)控制研究[D]. 賈蒙.東南大學 2016
[7]基于四輪獨立線控制動的制動力分配控制策略研究[D]. 呂以濱.湖南大學 2016
[8]基于路面在線識別的線控制動系統(tǒng)制動力控制策略研究[D]. 何磊.湖南大學 2016
[9]汽車半主動懸架控制策略及聯合仿真研究[D]. 張好好.長安大學 2016
[10]電子機械制動控制系統(tǒng)的研究[D]. 王俊鼎.浙江大學 2016
本文編號:3070447
【文章來源】:湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
011-2017年中國新能源汽車產量及市場占有率
圖 1.2 EHB 系統(tǒng)結構原理B 系統(tǒng)適應新能源汽車發(fā)展的新需求,同時能夠有效提高汽車制統(tǒng)液壓制動所無法匹敵的優(yōu)越性[5-8]:1)可實現四輪獨立制動,充分利用路面附著系數,發(fā)揮整車最大制車制動安全性;2)提高汽車制動控制精確性,精確獲得駕駛員意圖,可通過最大的出最合理的壓力變化,可實現對輪缸壓力的閉環(huán)控制;3)采用電機驅動高壓液壓油,使得制動響應更為迅速;4)備用制動功能,保證制動安全可靠;5)與傳統(tǒng)液壓制動結構布置上變化不大,兼容性強,更便于改裝前,依靠其良好的兼容性及成本優(yōu)勢,EHB 系統(tǒng)逐漸受到廣大汽車在短期內發(fā)展前景良好。但其保留了大部分液壓元件,仍然面臨傳諸多缺陷,隨著未來汽車電動化趨勢的發(fā)展將逐漸被 EMB 系統(tǒng)取電子機械制動系統(tǒng)簡介
EMB 系統(tǒng)的研究也主要集中在其執(zhí)行器結構型式和控制算法兩方面。隨著國內外各大汽車零部件廠商和相關科研機構對 EMB 系統(tǒng)的研發(fā)投入,EMB 執(zhí)行器的設計已經取得一些階段性的研究成果,而針對 EMB 的控制算法尚存較大的提升空間。另外,目前針對基于 EMB 執(zhí)行器的汽車四輪獨立制動系統(tǒng)的制動穩(wěn)定性研究大多是針對復雜制動工況進行研究,并通過 ESP 功能進行改善,未能充分考慮EMB 執(zhí)行器對汽車車輪制動力不同步造成的影響。因此,也需要深入研究基于EMB 的四輪同步制動技術,從根本上保證汽車制動穩(wěn)定性。1.3.1 EMB 執(zhí)行器的研究現狀自 20 世紀 90 年代初開始,國外許多著名的汽車零部件廠商就陸續(xù)對 EMB系統(tǒng)進行研究,如美國的 Delphi、TRW,德國的 Continental-Teves、Simens、Bosch,瑞典的 SKF、Haldex,韓國 MANDO、HYUNDAI,澳大利亞的 PBR 等均相繼開展了對 EMB 執(zhí)行器的相關研究,并已經各自研發(fā)出成熟的 EMB 執(zhí)行器產品[16-17],如圖 1.4 所示,并進行了相關實車試驗。部分公司的 EMB 技術已經相繼應用到概念車產品中,距離批量產品化已經日臻完善。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于線控制動系統(tǒng)的車輛橫擺穩(wěn)定性優(yōu)化控制[J]. 韓偉,熊璐,侯一萌,余卓平. 同濟大學學報(自然科學版). 2017(05)
[2]電子機械制動器間隙調整控制策略研究[J]. 葛正,王維銳,王俊鼎. 浙江大學學報(工學版). 2017(01)
[3]基于EMB系統(tǒng)的整車ABS滑模變結構控制[J]. 周淑文,陳慶明,孫大明. 東北大學學報(自然科學版). 2016(07)
[4]基于模型補償的永磁同步電機自抗擾控制[J]. 蓋江濤,黃慶,黃守道,劉旺,周滔滔,潘小清. 浙江大學學報(工學版). 2014(04)
[5]基于多目標遺傳算法的船舶航向自抗擾控制器參數整定[J]. 唐正茂,解德. 大連海事大學學報. 2013(03)
[6]線控汽車底盤控制技術研究進展及展望[J]. 宗長富,李剛,鄭宏宇,何磊,張澤星. 中國公路學報. 2013(02)
[7]電子機械制動執(zhí)行器數學建模與精細控制[J]. 李靜,張建,王夢春,程超,郭立書,施正堂. 吉林大學學報(工學版). 2012(S1)
[8]電子機械制動汽車穩(wěn)定性控制電控單元軟件開發(fā)及硬件在環(huán)試驗[J]. 李靜,張建,楊坤,王坤,魏青,吳振昕. 吉林大學學報(工學版). 2011(04)
[9]EMB硬件在環(huán)仿真試驗臺[J]. 劉剛,宋健. 汽車工程. 2006(10)
[10]電子機械制動系統(tǒng)發(fā)展現狀[J]. 張猛,宋健. 機械科學與技術. 2005(02)
博士論文
[1]電動汽車新型線控制動系統(tǒng)控制技術研究[D]. 龔小祥.南京理工大學 2016
[2]分布式電驅動車輛動力學狀態(tài)參數觀測及驅動力協(xié)調控制[D]. 褚文博.清華大學 2013
[3]智能優(yōu)化算法適用性研究及其在船舶工程中的應用[D]. 唐正茂.華中科技大學 2013
[4]汽車線控制動系統(tǒng)安全控制技術研究[D]. 彭曉燕.湖南大學 2013
[5]輕型汽車電子機械制動及穩(wěn)定性控制系統(tǒng)研究[D]. 楊坤.吉林大學 2009
碩士論文
[1]基于FlexRay總線的汽車線控制動系統(tǒng)半實物仿真[D]. 甄廣川.北京交通大學 2017
[2]汽車電子機械制動(EMB)系統(tǒng)設計及穩(wěn)定性分析[D]. 王賽.安徽理工大學 2017
[3]線控氣壓復合制動系統(tǒng)控制及硬件在環(huán)仿真研究[D]. 曲輔凡.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]汽車電子液壓制動系統(tǒng)特性測試與非線性控制研究[D]. 龔佳鵬.吉林大學 2017
[5]新型電子液壓制動系統(tǒng)研究[D]. 高吉.吉林大學 2016
[6]基于電感傅里葉分解的開關磁阻電機電流滯環(huán)控制研究[D]. 賈蒙.東南大學 2016
[7]基于四輪獨立線控制動的制動力分配控制策略研究[D]. 呂以濱.湖南大學 2016
[8]基于路面在線識別的線控制動系統(tǒng)制動力控制策略研究[D]. 何磊.湖南大學 2016
[9]汽車半主動懸架控制策略及聯合仿真研究[D]. 張好好.長安大學 2016
[10]電子機械制動控制系統(tǒng)的研究[D]. 王俊鼎.浙江大學 2016
本文編號:3070447
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