混聯(lián)式混合動力客車能量回饋制動系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、能量回饋制動技術(shù)是混合動力汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一，該制動技術(shù)可在汽車滑行或制動時進行制動能量回收，有助于提高車輛的能量利用率。能量回饋制動的引入增加了混合動力汽車控制的靈活性和多樣性，其控制內(nèi)容目前主要集中在兩個方面：制動力分配控制和最大能量回饋的獲得。隨著汽車智能化技術(shù)的發(fā)展，未來汽車技術(shù)不僅要求使得汽車的操縱越來越簡單，經(jīng)濟性和環(huán)保性越來越高，而且要求動力性、行駛安全性和乘坐舒適性越來越好。因此，研究適合混合動力客車能量回饋制動系統(tǒng)的智

2、能化技術(shù)，不僅滿足經(jīng)濟性和環(huán)保性的要求，而且可以獲得良好的乘坐舒適性，符合現(xiàn)代整車智能控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。
　　 本文從車輛動力學理論角度出發(fā)，以開發(fā)能量回饋制動系統(tǒng)的智能化技術(shù)為目標，根據(jù)能量回饋制動系統(tǒng)控制問題本質(zhì)，系統(tǒng)研究了能量回饋制動系統(tǒng)的制動補償技術(shù)、考慮參數(shù)不確定性的直接自適應(yīng)模糊控制技術(shù)和考慮未建模動態(tài)的間接自適應(yīng)模糊控制技術(shù)，進行了能量回饋制動控制技術(shù)的理論建模、系統(tǒng)仿真、試驗模擬和實車試驗。
　　 能量

3、回饋制動系統(tǒng)的制動力矩補償技術(shù)是改善整車乘坐舒適性的措施之一?？紤]到在客車的制動過程中，摩擦制動的制動效能系數(shù)受制動器摩擦副材料磨損、濕度、溫度的影響發(fā)生變化，基于模型參考自適應(yīng)控制理論，用李雅普諾夫法設(shè)計參數(shù)的自適應(yīng)律，提出一個非線性制動控制律，用于補償氣動制動時制動效能系數(shù)變化引起的制動效能衰退。
　　 城市行駛工況中，城市客車車重變化和路面不確定性等因素使得傳統(tǒng)的時不變、線性、確定性控制對象的控制理論不能解決能量回饋制動系

4、統(tǒng)的魯棒性控制問題。本文使用了一個自適應(yīng)模糊推理系統(tǒng)，用作處理參數(shù)不確定性和外部干擾對縱向制動控制的影響。設(shè)計的模糊自適應(yīng)律，對參數(shù)的不確定性和外部干擾的持續(xù)變化有著較好的適應(yīng)能力?；诘葍r控制和監(jiān)督控制相結(jié)合的方法，設(shè)計了縱向動力學控制器，使整車在能量回饋制動優(yōu)先控制的作用下，通過跟蹤一條理想的運動軌線實現(xiàn)制動。提出了一個在零切換控制策略下驅(qū)動系統(tǒng)與制動系統(tǒng)的聯(lián)合控制。進行了基于該控制策略的混合動力客車縱向動力學系統(tǒng)的建模與仿真，驗證

5、了控制器的有效性。
　　 考慮了模型參數(shù)的不確定性和被控對象的未建模動態(tài)，采用模糊系統(tǒng)逼近被控對象的未建模動態(tài)，并設(shè)計自適應(yīng)律調(diào)節(jié)模糊辨識參數(shù)，然后基于間接自適應(yīng)控制理論得出一個自適應(yīng)控制器，使整車在制動時跟蹤一條理想的運動軌線。仿真結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)律對未建模動態(tài)有良好估計，而且當存在作動器延時、整車質(zhì)量發(fā)生變化和能量回饋制動力的突然加載時，設(shè)計的控制器仍能把對參考軌線的跟蹤誤差控制在極小的范圍之內(nèi)。
　　 文章最后

6、介紹了SWB6116HEV混合動力城市客車的整車CAN網(wǎng)絡(luò)，使用了MATLAB/Simulink/RTW的代碼自動生成功能，并基于MC9S12DP512微處理器設(shè)計了控制器用于基于PT-Labcar的processor-in-the-loop試驗、制動力矩模糊調(diào)整的實車試驗和制動力矩模糊自適應(yīng)控制的實車試驗。試驗結(jié)果表明，利用MATLAB/Simulink/RTW把復雜算法轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的C代碼的方法是有效的，且設(shè)計的控制策略能達到控制目