机电联合制动系统控制策略研究

发布时间：2017-04-19 14:18

  本文关键词：机电联合制动系统控制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：机电复合传动车辆兼具动力性好、低排放、高效率的特点，，再生制动(能量回馈制动)作为机电复合传动车辆的重要工作模式，在保证车辆制动效能的前提下，可实现车辆制动过程中的能量回收，有效地降低整车的能源消耗和对摩擦制动器的磨损。 本文针对某重型车辆制定了其机电联合制动方案，并对车辆制动过程进行了动力学分析，建立了制动执行机构的数学模型。基于单轴驱动机电复合传动重型车辆，提出了联合制动控制策略。制动力分配控制策略将制动转矩分为电机制动转矩、电涡流缓速器制动转矩和机械制动转矩，首先明确了控制策略设计的控制目标和限制条件，设计了分层结构的联合制动系统控制策略，并在MATLAB/Simulink环境中搭建了控制策略模型进行了仿真验证。在设计了上述的控制策略后，为验证联合制动控制策略效果，结合车辆基本参数，建立了基于MATLAB/Simulink车辆制动仿真平台包括复合储能装置模型、电机模型、机械制动器模型、涡流缓速器模型。依据车辆制动初速度和制动减速度对制动工况进行分类，并分析了不同工况下各自的制动需求，通过仿真分析不同路面附着条件、不同车辆载荷分布、不同制动强度条件下联合制动控制策略的制动效果，仿真结果表明：应用该联合制动控制策略的机电联合制动系统模型能够满足驾驶员对车辆制动性能的需求，具有较好的紧急制动性能和制动效能恒定性，能够回收制动能量达到节能的目的。
【关键词】：联合制动 控制策略 仿真
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U463.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-25
• 1.1 混合动力车辆概述10-12
• 1.1.1 民用混合动力汽车概述10-11
• 1.1.2 军用混合动力车辆的概述11-12
• 1.2 车辆制动系统的现状与发展趋势12-15
• 1.2.1 制动系统的现状12-13
• 1.2.2 制动系统的发展趋势13-15
• 1.3 机电联合制动系统简介15-24
• 1.3.1 研究背景和意义15-17
• 1.3.2 联合制动国内外发展现状17-23
• 1.3.3 发展趋势23-24
• 1.4 本文主要研究内容24-25
• 第2章 机电联合制动系统研究25-45
• 2.1 机械制动器制动性能分析25-28
• 2.2 涡流缓速器制动性能分析28-32
• 2.3 电机制动性能分析32-37
• 2.4 复合储能装置性能分析37-40
• 2.5 机电联合制动系统分析40-44
• 2.6 本章小结44-45
• 第3章 机电联合制动系统控制策略研究45-60
• 3.1 车辆典型制动工况与制动需求45-46
• 3.2 机电联合制动分类与策略需求46-54
• 3.2.1 基于车辆速度段的联合制动47-48
• 3.2.2 基于制动力分配比例的联合制动48-50
• 3.2.3 制动策略低中高速度分界点研究50-54
• 3.3 制动力分配控制策略54-58
• 3.3.1 控制策略总体控制目标与限制条件54-55
• 3.3.2 控制策略设计55-58
• 3.4 复合储能控制策略58-59
• 3.4.1 控制目标58
• 3.4.2 基于规则的复合电源逻辑门限制控制策略58-59
• 3.5 本章小结59-60
• 第4章 机电联合制动系统建模与仿真60-102
• 4.1 机电复合传动系统结构特性61-64
• 4.2 车辆基本参数和性能指标64
• 4.3 机电联合制动系统仿真建模64-72
• 4.3.1 模型总体结构64-67
• 4.3.2 电机仿真建模67-69
• 4.3.3 电涡流缓速器仿真建模69
• 4.3.4 机械制动器仿真建模69-70
• 4.3.5 复合储能装置仿真建模70-72
• 4.4 机电联合制动控制策略有限状态机模型72-79
• 4.4.1 制动力分配控制策略74-79
• 4.4.2 复合储能装置控制策略79
• 4.5 仿真分析79-101
• 4.5.1 下长坡制动仿真分析79-86
• 4.5.2 紧急制动仿真分析86-89
• 4.5.3 一般制动仿真分析89-101
• 4.6 本章小结101-102
• 结论102-103
• 参考文献103-107
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单107-108
• 致谢108

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本文编号：316481