一种1/4车辆制动模拟实验台架的原理设计与实验验证
发布时间：2021-04-29 22:43
汽车线控制动系统作为全世界范围内引起广泛关注的智能汽车/无人驾驶汽车技术中的关键零部件之一,它的测试与评价是汽车制动技术乃至智能汽车/无人驾驶汽车发展的关键。如何利用实验台架实现不同路面附着系数的模拟,进而完成汽车制动系统性能的测试和评价是值得研究的主题。本文研究了一种1/4车辆制动模拟实验台架,该实验台架主要由电机、滚筒组、1/4车辆悬架系统、磁粉离合器和飞轮组成的硬件系统、传感器、信号采集处理系统与控制系统组成。硬件系统中的滚筒转速模拟车轮转速,飞轮转速模拟车身速度,飞轮的转动惯量模拟汽车制动时的平动惯量。信号采集处理系统用于试验过程中转速、转矩等传感器反馈数据的采集与处理,通过对磁粉离合器励磁电流的调整实现对不同路面附着系数的实时模拟。基于实验台架的工作原理与车辆系统动力学基础理论,搭建了实验台架原型系统。研究了实验台架中车辆平动惯量模拟方法,建立了基于传递转矩实时可控的磁粉离合器的实时路面附着系数模拟的数学模型。利用建立的基于实验台架的1/4车辆制动系统的数学模型和MATLAB/Simulink模型,进行了多种路面条件下的仿真结果与单轮车辆制动模型的道路仿真结果的对比和分析。最...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本章小结
2 制动基础理论与台架原理
2.1 汽车路面制动原理
2.2 路面附着系数
2.3 台架系统结构与原理
2.4 磁粉离合器工作原理
2.5 台架系统工作方式
2.6 本章小结
3 建模与仿真
3.1 动力学分析
3.1.1 单轮车辆路面制动动力学
3.1.2 基于台架系统的单轮车辆制动动力学
3.2 基于台架系统的路面附着系数模拟
3.3 基于台架系统的汽车平动惯量模拟
3.4 子系统建模
3.4.1 轮胎路面模型
3.4.2 整车与车轮模型
3.4.3 制动系统
3.5 仿真与分析
3.5.1 单轮车辆道路制动系统模型
3.5.2 单轮车辆台架制动系统模型
3.5.3 正弦波激励下的系统响应
3.5.4 防抱死控制下的系统响应
3.6 本章小结
4 实验验证
4.1 台架实验的总体方案
4.2 硬件设计
4.3 基于LabVIEW的控制系统设计
4.4 实验测试
4.4.1 路面附着系数模拟系统标定实验
4.4.2 EMB标定实验
4.4.3 台架实验
4.4.4 实验结果与分析
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 本文主要研究工作
5.2 本文主要贡献与创新点
5.3 后续研究工作与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的林业车辆制动试验台检测系统研发[J]. 王昕灿,郑燕萍,吕立亚. 林业工程学报. 2016(03)
[2]基于LabVIEW的反力式滚筒制动试验台仿真研究[J]. 白云川,王龙,安相壁,王虎,张哲. 中国测试. 2014(03)
[3]汽车ABS防抱死制动系统试验台的设计[J]. 吴良芹. 机械工程师. 2013(12)
[4]基于线控制动的轮胎与地面附着系数实时检测[J]. 王奎洋,袁传义,李国庆,唐金花. 科学技术与工程. 2013(01)
[5]滚筒式制动试验台检验能力的比对试验及评价[J]. 李骏,舒华英,戴映云. 中国安全生产科学技术. 2012(03)
[6]基于PID控制的ABS仿真研究[J]. 聂晋,周萍. 山东交通学院学报. 2010(04)
[7]磁粉离合器及其应用[J]. 刘建建,陈祝平. 机电技术. 2010(04)
[8]基于制动轨迹的汽车制动性能检测技术研究[J]. 吴晓东,唐先智. 交通标准化. 2009(01)
[9]基于车轮模型的滚筒反力式制动试验台的研制[J]. 严忠波,任祖平. 机械工程与自动化. 2008(06)
[10]整车制动性能检测技术的发展[J]. 黄孝慈,张海波. 上海工程技术大学学报. 2007(01)
博士论文
[1]汽车ABS整车台架检测方法与试验研究[D]. 郝茹茹.长安大学 2013
[2]高性能车用磁粉离合器的研究[D]. 王程.南京理工大学 2012
[3]车辆防抱死制动系统的控制技术研究[D]. 侯光钰.东南大学 2005
硕士论文
[1]基于硬件在环仿真的ESP控制策略与客观评价研究[D]. 刘浩.吉林大学 2016
[2]滚筒轴距可调的反力式汽车制动检验台测控系统开发[D]. 王琪.山东交通学院 2016
[3]气压制动系统ABS硬件在环测试平台研究[D]. 张巍.武汉理工大学 2013
[4]汽车防抱死系统（ABS）建模与模糊PID控制研究[D]. 李柏华.华南理工大学 2012
[5]汽车ABS试验台测控系统研究与试验分析[D]. 郝茹茹.长安大学 2010
[6]汽车防抱死制动试验系统动态检测的研究[D]. 张帆.北京工商大学 2009
[7]可变滚筒轴距反力式制动检验台的研究[D]. 赵哲峰.吉林大学 2008
[8]基于模糊控制的ABS仿真研究[D]. 熊小阳.华中科技大学 2006
[9]汽车ABS性能检测试验台机械系统的研究与开发[D]. 林秀君.广东工业大学 2006
[10]装有ABS汽车制动试验台的研究[D]. 许猛.上海海事大学 2006
本文编号：3168315
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究内容
1.4 本章小结
2 制动基础理论与台架原理
2.1 汽车路面制动原理
2.2 路面附着系数
2.3 台架系统结构与原理
2.4 磁粉离合器工作原理
2.5 台架系统工作方式
2.6 本章小结
3 建模与仿真
3.1 动力学分析
3.1.1 单轮车辆路面制动动力学
3.1.2 基于台架系统的单轮车辆制动动力学
3.2 基于台架系统的路面附着系数模拟
3.3 基于台架系统的汽车平动惯量模拟
3.4 子系统建模
3.4.1 轮胎路面模型
3.4.2 整车与车轮模型
3.4.3 制动系统
3.5 仿真与分析
3.5.1 单轮车辆道路制动系统模型
3.5.2 单轮车辆台架制动系统模型
3.5.3 正弦波激励下的系统响应
3.5.4 防抱死控制下的系统响应
3.6 本章小结
4 实验验证
4.1 台架实验的总体方案
4.2 硬件设计
4.3 基于LabVIEW的控制系统设计
4.4 实验测试
4.4.1 路面附着系数模拟系统标定实验
4.4.2 EMB标定实验
4.4.3 台架实验
4.4.4 实验结果与分析
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 本文主要研究工作
5.2 本文主要贡献与创新点
5.3 后续研究工作与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的林业车辆制动试验台检测系统研发[J]. 王昕灿,郑燕萍,吕立亚. 林业工程学报. 2016(03)
[2]基于LabVIEW的反力式滚筒制动试验台仿真研究[J]. 白云川,王龙,安相壁,王虎,张哲. 中国测试. 2014(03)
[3]汽车ABS防抱死制动系统试验台的设计[J]. 吴良芹. 机械工程师. 2013(12)
[4]基于线控制动的轮胎与地面附着系数实时检测[J]. 王奎洋,袁传义,李国庆,唐金花. 科学技术与工程. 2013(01)
[5]滚筒式制动试验台检验能力的比对试验及评价[J]. 李骏,舒华英,戴映云. 中国安全生产科学技术. 2012(03)
[6]基于PID控制的ABS仿真研究[J]. 聂晋,周萍. 山东交通学院学报. 2010(04)
[7]磁粉离合器及其应用[J]. 刘建建,陈祝平. 机电技术. 2010(04)
[8]基于制动轨迹的汽车制动性能检测技术研究[J]. 吴晓东,唐先智. 交通标准化. 2009(01)
[9]基于车轮模型的滚筒反力式制动试验台的研制[J]. 严忠波,任祖平. 机械工程与自动化. 2008(06)
[10]整车制动性能检测技术的发展[J]. 黄孝慈,张海波. 上海工程技术大学学报. 2007(01)
博士论文
[1]汽车ABS整车台架检测方法与试验研究[D]. 郝茹茹.长安大学 2013
[2]高性能车用磁粉离合器的研究[D]. 王程.南京理工大学 2012
[3]车辆防抱死制动系统的控制技术研究[D]. 侯光钰.东南大学 2005
硕士论文
[1]基于硬件在环仿真的ESP控制策略与客观评价研究[D]. 刘浩.吉林大学 2016
[2]滚筒轴距可调的反力式汽车制动检验台测控系统开发[D]. 王琪.山东交通学院 2016
[3]气压制动系统ABS硬件在环测试平台研究[D]. 张巍.武汉理工大学 2013
[4]汽车防抱死系统（ABS）建模与模糊PID控制研究[D]. 李柏华.华南理工大学 2012
[5]汽车ABS试验台测控系统研究与试验分析[D]. 郝茹茹.长安大学 2010
[6]汽车防抱死制动试验系统动态检测的研究[D]. 张帆.北京工商大学 2009
[7]可变滚筒轴距反力式制动检验台的研究[D]. 赵哲峰.吉林大学 2008
[8]基于模糊控制的ABS仿真研究[D]. 熊小阳.华中科技大学 2006
[9]汽车ABS性能检测试验台机械系统的研究与开发[D]. 林秀君.广东工业大学 2006
[10]装有ABS汽车制动试验台的研究[D]. 许猛.上海海事大学 2006
本文编号：3168315
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