电动汽车电机制动防抱死控制系统研究

发布时间：2017-10-13 21:43

  本文关键词：电动汽车电机制动防抱死控制系统研究

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【摘要】：电机制动防抱死控制,充分利用电机响应速度快、控制精度高及能量回收的优势,提高车辆制动性能,实现再生制动防抱死控制,提高能量的综合利用率。但是电机制动力矩相对较小,同时受到转速、电机参数、电源系统等诸多因素的影响,如何解决这些问题,实现再生制动防抱死是新能源汽车制动优化急需解决的问题。针对这些问题本文做了如下工作:首先对全桥调制、半桥调制方式下无刷直流电机的制动电流、能量回收率、制动力矩波动情况进行研究,通过仿真对理论分析结果进行验证,结果表明:全桥调制具有较宽的力矩调节范围,电流脉动小,稳定性强;半桥调制能量回收率优于全桥调制。其次设计了通过占空比调节实现无刷直流电机制动防抱死的双闭环控制系统。外环为基于模糊变结构的滑移率控制,利用模糊控制削弱变结构控制中的“抖振”现象;内环为电流环控制,产生PWM控制信号。以电机制动强度、能量回收率为判断依据,设计了电机制动ABS控制使能条件。建立了电机制动ABS双闭环控制系统仿真模型,在多种路况下对所设计系统的有效性、可靠性及稳定性进行仿真验证。最后搭建了电机制动ABS控制硬件在环仿真实验平台,并对上述提出的电机制动ABS控制实现方法、控制方式进行硬件在环仿真实验。仿真计算及模拟实验结果表明:本文设计的控制方法,成功实现了电机制动防抱死控制,通过使能条件控制,实现了再生制动防抱死。并且系统响应速度快,具有良好的制动稳定性和可靠性,为电机制动ABS控制系统的开发与设计提供了理论依据和新的思路。
【关键词】：电机制动 模糊变结构控制 防抱死控制 建模仿真 硬件在环试验
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-18
• 1 绪论18-24
• 1.1 选题背景与意义(Research Background and Significance)18-19
• 1.2 国内外研究现状(Research Status at Home and Abroad)19-22
• 1.3 本文研究的主要内容(Main Contents of The Thesis)22-24
• 2 无刷直流电机制动过程分析24-35
• 2.1 无刷直流电机数学建模(Mathematical Modeling of BLDC)24-26
• 2.2 制动过程分析(Analysis of Braking Process)26-33
• 2.3 建模仿真(Modeling and Simulation)33-34
• 2.4 本章小结(Summary of this Chapter)34-35
• 3 无刷直流电机制动防抱死控制原理及策略35-55
• 3.1 ABS 控制原理(Principle of Anti-lock braking System)35-37
• 3.2 电机制动 ABS 控制原理(Control Principle of Motor Anti-Lock Braking System)37-40
• 3.3 模糊变结构控制策略(Fuzzy-Silding Mode Control Strategy)40-44
• 3.4 电机制动 ABS 控制策略设计(Design of Motor Anti-lock Braking Control Strategy)44-50
• 3.5 电机制动 ABS 控制使能条件设计(Design of Enable Situation for Motor Anti-lock Braking System )50-53
• 3.6 本章小结(Summary of this Chapter)53-55
• 4 无刷直流电机制动防抱死控制系统建模与仿真55-68
• 4.1 车辆动力学模型(Vehicle Dynamic Model)55-56
• 4.2 制动器模型(Motor Brake Model)56-57
• 4.3 电池模型(Battery Model)57
• 4.4 控制器模型(Controller Model)57-59
• 4.5 仿真结果分析(Analysis of Simulation Results)59-66
• 4.6 本章小结(Summary of this Chapter)66-68
• 5 无刷直流电机制动防抱死控制硬件在环仿真实验68-80
• 5.1 试验方案设计(Test Scheme Design)68-69
• 5.2 试验原理(Test Principle)69-70
• 5.3 主要结构(Main Structure)70-73
• 5.4 软件设计(Software Design)73-76
• 5.5 实验结果与分析(Experiment results and analysis)76-78
• 5.6 本章小结(Summary of this Chapter)78-80
• 6 总结与展望80-82
• 6.1 全文总结(Full Text Summary)80-81
• 6.2 研究展望(Prospect of Research)81-82
• 参考文献82-88
• 附录88-94
• 作者简历94-96
• 学位论文数据集96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 汪磊;胡杨;丁伟;;基于电流滞环的实现动能回收的无刷直流电机控制方法[J];微特电机;2015年11期

2 周凯;王旭东;焦文良;谭天江;张焱;;汽车防抱死制动性能台架测试技术[J];电机与控制学报;2013年06期

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本文编号：1027244