汽車制動控制方法研究.pdf

1、汽車制動控制是汽車電子領(lǐng)域備受關(guān)注的研究問題。防抱死制動控制以及在傳統(tǒng)機械制動系統(tǒng)中附加能量回收功能的混合制動控制不僅可以提高制動性能,也對提高車輛的操控性、經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。
　　本文緊密結(jié)合工程應(yīng)用背景,針對汽車防抱死制動和電動汽車混合制動進(jìn)行滑移率控制方法研究。主要內(nèi)容分為兩個部分:其一,分別討論了防抱死液壓制動系統(tǒng)中開關(guān)閥和流量閥帶來的控制問題,設(shè)計了狀態(tài)依賴的多模式切換控制律,并給出了一種開關(guān)閥、流量閥混合液壓制動系統(tǒng)

2、的控制方法;其二,將混合制動問題轉(zhuǎn)化為滑移率控制問題,并分別提出了再生制動并行作用的獨立控制、再生制動和機械制動協(xié)調(diào)作用的綜合控制兩種設(shè)計方法。論文的主要內(nèi)容如下:
　　首先,在對1/4車輛動力學(xué)、輪胎–地面摩擦特性、液壓執(zhí)行器特性等系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，顯式考慮執(zhí)行器增壓、保壓、減壓多個模式切換的工作特征,建立了基于滑移率描述的控制模型,并結(jié)合相平面方法和整車動力學(xué)仿真軟件對模型的有效性和適用性進(jìn)行了分析和評價。
　　其次,對

3、于廣泛應(yīng)用的開關(guān)閥防抱死制動系統(tǒng),將其不連續(xù)控制特性描述為帶有死區(qū)的繼電特性,并提出了由連續(xù)狀態(tài)反饋函數(shù)和繼電函數(shù)構(gòu)成的非線性反饋控制律,可將滑移率收斂至期望滑移率的指定鄰域中;考慮到閉環(huán)系統(tǒng)的不連續(xù)特性,采用Filippov意義下的非平滑分析方法,從理論上保證了閉環(huán)系統(tǒng)平衡域的漸進(jìn)收斂性,并結(jié)合相平面方法對控制器特性進(jìn)行了分析;最后,基于硬件在回路仿真系統(tǒng)對各種工況進(jìn)行了大量分析和測試,并通過實車道路試驗對典型路況制動控制進(jìn)行了驗證。

4、
　　再次,對流量閥防抱死制動控制方法進(jìn)行研究。流量閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以進(jìn)行機理建模,本文采用實驗方法對流量閥液壓特性進(jìn)行建模和實驗驗證;在此基礎(chǔ)上，將流量閥防抱死制動控制問題分解為以力矩變化率作為虛擬控制輸入的滑移率控制器設(shè)計和基于液壓模型的制動力矩控制兩部分處理。其中,滑移率控制問題描述為由三個控制輸入受約束的子系統(tǒng)構(gòu)成的切換系統(tǒng)的鎮(zhèn)定控制,并基于狀態(tài)空間劃分和Lyapunov方法提出一種切換控制律;而后結(jié)合相平面方法和整車動力學(xué)

5、仿真軟件對控制器的主要特性進(jìn)行分析和驗證。此外,融合開關(guān)閥和流量閥防抱死制動控制器設(shè)計思想,為混合使用流量閥、開關(guān)閥的防抱死制動系統(tǒng)提出了一種統(tǒng)一的控制算法,并通過硬件在回路仿真進(jìn)行了分析驗證。
　　最后,針對混合制動控制進(jìn)行分析和研究?；旌现苿酉到y(tǒng)在傳統(tǒng)機械制動系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了再生制動,因此需要重新考慮前、后輪制動力分配的控制問題;本文將混合制動控制轉(zhuǎn)化為滑移率控制問題,并提出一類基于滑移率的閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。該控制律不改變從動輪控