汽车线控制动执行器控制策略研究
发布时间：2021-03-08 04:53
随着消费者对汽车的安全性愈发重视,以及汽车电子控制技术的不断发展,以电子机械制动（Electromechanical Brake,EMB）为代表的线控制动成为汽车制动技术的重点发展方向。EMB系统摒弃了汽车传统制动系统的诸多缺陷,更加适应汽车电动化、智能化、轻量化和集成化的未来发展趋势,应用前景广阔。然而,作为全新型式的汽车制动系统,EMB系统尚处在研发试制阶段,开发出安全、可靠、经济、高效的控制系统,提高其控制品质成为亟待解决的关键问题。本文结合EMB系统的国内外研究现状,重点研究了EMB执行器的精确控制和EMB系统制动同步性问题。论文主要的研究内容如下:分析EMB系统典型结构型式,建立EMB执行器的数学模型,设计了EMB执行器三阶段闭环控制策略,在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型,仿真研究验证了EMB执行器控制策略的可行性。分析EMB执行器的动态响应特性,明确常规固定增益PID闭环控制算法的局限性。针对制动压力的精确控制问题,采用基于模型补偿的自抗扰控制算法提高制动压力控制的精确性和动、静态响应特性。仿真分析结果表明,与常规固定增益PID控制相比,该控制算法的控制性...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
011-2017年中国新能源汽车产量及市场占有率
图 1.2 EHB 系统结构原理B 系统适应新能源汽车发展的新需求，同时能够有效提高汽车制统液压制动所无法匹敌的优越性[5-8]：1）可实现四轮独立制动，充分利用路面附着系数，发挥整车最大制车制动安全性；2）提高汽车制动控制精确性，精确获得驾驶员意图，可通过最大的出最合理的压力变化，可实现对轮缸压力的闭环控制；3）采用电机驱动高压液压油，使得制动响应更为迅速；4）备用制动功能，保证制动安全可靠；5）与传统液压制动结构布置上变化不大，兼容性强，更便于改装前，依靠其良好的兼容性及成本优势，EHB 系统逐渐受到广大汽车在短期内发展前景良好。但其保留了大部分液压元件，仍然面临传诸多缺陷，随着未来汽车电动化趋势的发展将逐渐被 EMB 系统取电子机械制动系统简介
EMB 系统的研究也主要集中在其执行器结构型式和控制算法两方面。随着国内外各大汽车零部件厂商和相关科研机构对 EMB 系统的研发投入，EMB 执行器的设计已经取得一些阶段性的研究成果，而针对 EMB 的控制算法尚存较大的提升空间。另外，目前针对基于 EMB 执行器的汽车四轮独立制动系统的制动稳定性研究大多是针对复杂制动工况进行研究，并通过 ESP 功能进行改善，未能充分考虑EMB 执行器对汽车车轮制动力不同步造成的影响。因此，也需要深入研究基于EMB 的四轮同步制动技术，从根本上保证汽车制动稳定性。1.3.1 EMB 执行器的研究现状自 20 世纪 90 年代初开始，国外许多著名的汽车零部件厂商就陆续对 EMB系统进行研究，如美国的 Delphi、TRW，德国的 Continental-Teves、Simens、Bosch，瑞典的 SKF、Haldex，韩国 MANDO、HYUNDAI，澳大利亚的 PBR 等均相继开展了对 EMB 执行器的相关研究，并已经各自研发出成熟的 EMB 执行器产品[16-17]，如图 1.4 所示，并进行了相关实车试验。部分公司的 EMB 技术已经相继应用到概念车产品中，距离批量产品化已经日臻完善。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于线控制动系统的车辆横摆稳定性优化控制[J]. 韩伟,熊璐,侯一萌,余卓平. 同济大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]电子机械制动器间隙调整控制策略研究[J]. 葛正,王维锐,王俊鼎. 浙江大学学报(工学版). 2017(01)
[3]基于EMB系统的整车ABS滑模变结构控制[J]. 周淑文,陈庆明,孙大明. 东北大学学报(自然科学版). 2016(07)
[4]基于模型补偿的永磁同步电机自抗扰控制[J]. 盖江涛,黄庆,黄守道,刘旺,周滔滔,潘小清. 浙江大学学报(工学版). 2014(04)
[5]基于多目标遗传算法的船舶航向自抗扰控制器参数整定[J]. 唐正茂,解德. 大连海事大学学报. 2013(03)
[6]线控汽车底盘控制技术研究进展及展望[J]. 宗长富,李刚,郑宏宇,何磊,张泽星. 中国公路学报. 2013(02)
[7]电子机械制动执行器数学建模与精细控制[J]. 李静,张建,王梦春,程超,郭立书,施正堂. 吉林大学学报(工学版). 2012(S1)
[8]电子机械制动汽车稳定性控制电控单元软件开发及硬件在环试验[J]. 李静,张建,杨坤,王坤,魏青,吴振昕. 吉林大学学报(工学版). 2011(04)
[9]EMB硬件在环仿真试验台[J]. 刘刚,宋健. 汽车工程. 2006(10)
[10]电子机械制动系统发展现状[J]. 张猛,宋健. 机械科学与技术. 2005(02)
博士论文
[1]电动汽车新型线控制动系统控制技术研究[D]. 龚小祥.南京理工大学 2016
[2]分布式电驱动车辆动力学状态参数观测及驱动力协调控制[D]. 褚文博.清华大学 2013
[3]智能优化算法适用性研究及其在船舶工程中的应用[D]. 唐正茂.华中科技大学 2013
[4]汽车线控制动系统安全控制技术研究[D]. 彭晓燕.湖南大学 2013
[5]轻型汽车电子机械制动及稳定性控制系统研究[D]. 杨坤.吉林大学 2009
硕士论文
[1]基于FlexRay总线的汽车线控制动系统半实物仿真[D]. 甄广川.北京交通大学 2017
[2]汽车电子机械制动（EMB）系统设计及稳定性分析[D]. 王赛.安徽理工大学 2017
[3]线控气压复合制动系统控制及硬件在环仿真研究[D]. 曲辅凡.哈尔滨工业大学 2017
[4]汽车电子液压制动系统特性测试与非线性控制研究[D]. 龚佳鹏.吉林大学 2017
[5]新型电子液压制动系统研究[D]. 高吉.吉林大学 2016
[6]基于电感傅里叶分解的开关磁阻电机电流滞环控制研究[D]. 贾蒙.东南大学 2016
[7]基于四轮独立线控制动的制动力分配控制策略研究[D]. 吕以滨.湖南大学 2016
[8]基于路面在线识别的线控制动系统制动力控制策略研究[D]. 何磊.湖南大学 2016
[9]汽车半主动悬架控制策略及联合仿真研究[D]. 张好好.长安大学 2016
[10]电子机械制动控制系统的研究[D]. 王俊鼎.浙江大学 2016
本文编号：3070447
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
011-2017年中国新能源汽车产量及市场占有率
图 1.2 EHB 系统结构原理B 系统适应新能源汽车发展的新需求，同时能够有效提高汽车制统液压制动所无法匹敌的优越性[5-8]：1）可实现四轮独立制动，充分利用路面附着系数，发挥整车最大制车制动安全性；2）提高汽车制动控制精确性，精确获得驾驶员意图，可通过最大的出最合理的压力变化，可实现对轮缸压力的闭环控制；3）采用电机驱动高压液压油，使得制动响应更为迅速；4）备用制动功能，保证制动安全可靠；5）与传统液压制动结构布置上变化不大，兼容性强，更便于改装前，依靠其良好的兼容性及成本优势，EHB 系统逐渐受到广大汽车在短期内发展前景良好。但其保留了大部分液压元件，仍然面临传诸多缺陷，随着未来汽车电动化趋势的发展将逐渐被 EMB 系统取电子机械制动系统简介
EMB 系统的研究也主要集中在其执行器结构型式和控制算法两方面。随着国内外各大汽车零部件厂商和相关科研机构对 EMB 系统的研发投入，EMB 执行器的设计已经取得一些阶段性的研究成果，而针对 EMB 的控制算法尚存较大的提升空间。另外，目前针对基于 EMB 执行器的汽车四轮独立制动系统的制动稳定性研究大多是针对复杂制动工况进行研究，并通过 ESP 功能进行改善，未能充分考虑EMB 执行器对汽车车轮制动力不同步造成的影响。因此，也需要深入研究基于EMB 的四轮同步制动技术，从根本上保证汽车制动稳定性。1.3.1 EMB 执行器的研究现状自 20 世纪 90 年代初开始，国外许多著名的汽车零部件厂商就陆续对 EMB系统进行研究，如美国的 Delphi、TRW，德国的 Continental-Teves、Simens、Bosch，瑞典的 SKF、Haldex，韩国 MANDO、HYUNDAI，澳大利亚的 PBR 等均相继开展了对 EMB 执行器的相关研究，并已经各自研发出成熟的 EMB 执行器产品[16-17]，如图 1.4 所示，并进行了相关实车试验。部分公司的 EMB 技术已经相继应用到概念车产品中，距离批量产品化已经日臻完善。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于线控制动系统的车辆横摆稳定性优化控制[J]. 韩伟,熊璐,侯一萌,余卓平. 同济大学学报(自然科学版). 2017(05)
[2]电子机械制动器间隙调整控制策略研究[J]. 葛正,王维锐,王俊鼎. 浙江大学学报(工学版). 2017(01)
[3]基于EMB系统的整车ABS滑模变结构控制[J]. 周淑文,陈庆明,孙大明. 东北大学学报(自然科学版). 2016(07)
[4]基于模型补偿的永磁同步电机自抗扰控制[J]. 盖江涛,黄庆,黄守道,刘旺,周滔滔,潘小清. 浙江大学学报(工学版). 2014(04)
[5]基于多目标遗传算法的船舶航向自抗扰控制器参数整定[J]. 唐正茂,解德. 大连海事大学学报. 2013(03)
[6]线控汽车底盘控制技术研究进展及展望[J]. 宗长富,李刚,郑宏宇,何磊,张泽星. 中国公路学报. 2013(02)
[7]电子机械制动执行器数学建模与精细控制[J]. 李静,张建,王梦春,程超,郭立书,施正堂. 吉林大学学报(工学版). 2012(S1)
[8]电子机械制动汽车稳定性控制电控单元软件开发及硬件在环试验[J]. 李静,张建,杨坤,王坤,魏青,吴振昕. 吉林大学学报(工学版). 2011(04)
[9]EMB硬件在环仿真试验台[J]. 刘刚,宋健. 汽车工程. 2006(10)
[10]电子机械制动系统发展现状[J]. 张猛,宋健. 机械科学与技术. 2005(02)
博士论文
[1]电动汽车新型线控制动系统控制技术研究[D]. 龚小祥.南京理工大学 2016
[2]分布式电驱动车辆动力学状态参数观测及驱动力协调控制[D]. 褚文博.清华大学 2013
[3]智能优化算法适用性研究及其在船舶工程中的应用[D]. 唐正茂.华中科技大学 2013
[4]汽车线控制动系统安全控制技术研究[D]. 彭晓燕.湖南大学 2013
[5]轻型汽车电子机械制动及稳定性控制系统研究[D]. 杨坤.吉林大学 2009
硕士论文
[1]基于FlexRay总线的汽车线控制动系统半实物仿真[D]. 甄广川.北京交通大学 2017
[2]汽车电子机械制动（EMB）系统设计及稳定性分析[D]. 王赛.安徽理工大学 2017
[3]线控气压复合制动系统控制及硬件在环仿真研究[D]. 曲辅凡.哈尔滨工业大学 2017
[4]汽车电子液压制动系统特性测试与非线性控制研究[D]. 龚佳鹏.吉林大学 2017
[5]新型电子液压制动系统研究[D]. 高吉.吉林大学 2016
[6]基于电感傅里叶分解的开关磁阻电机电流滞环控制研究[D]. 贾蒙.东南大学 2016
[7]基于四轮独立线控制动的制动力分配控制策略研究[D]. 吕以滨.湖南大学 2016
[8]基于路面在线识别的线控制动系统制动力控制策略研究[D]. 何磊.湖南大学 2016
[9]汽车半主动悬架控制策略及联合仿真研究[D]. 张好好.长安大学 2016
[10]电子机械制动控制系统的研究[D]. 王俊鼎.浙江大学 2016
本文编号：3070447
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