汽車制動(dòng)控制方法研究.pdf

1、汽車制動(dòng)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(dòng)控制以及在傳統(tǒng)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)中附加能量回收功能的混合制動(dòng)控制不僅可以提高制動(dòng)性能,也對(duì)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(duì)汽車防抱死制動(dòng)和電動(dòng)汽車混合制動(dòng)進(jìn)行滑移率控制方法研究。主要內(nèi)容分為兩個(gè)部分:其一,分別討論了防抱死液壓制動(dòng)系統(tǒng)中開關(guān)閥和流量閥帶來的控制問題,設(shè)計(jì)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(dòng)系統(tǒng)

2、的控制方法;其二,將混合制動(dòng)問題轉(zhuǎn)化為滑移率控制問題,并分別提出了再生制動(dòng)并行作用的獨(dú)立控制、再生制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)協(xié)調(diào)作用的綜合控制兩種設(shè)計(jì)方法。論文的主要內(nèi)容如下:
　　首先,在對(duì)1/4車輛動(dòng)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(gè)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(dòng)力學(xué)仿真軟件對(duì)模型的有效性和適用性進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。
　　其次,對(duì)

3、于廣泛應(yīng)用的開關(guān)閥防抱死制動(dòng)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(duì)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(duì)各種工況進(jìn)行了大量分析和測(cè)試,并通過實(shí)車道路試驗(yàn)對(duì)典型路況制動(dòng)控制進(jìn)行了驗(yàn)證。

4、
　　再次,對(duì)流量閥防抱死制動(dòng)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(jī)理建模,本文采用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)流量閥液壓特性進(jìn)行建模和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;在此基礎(chǔ)上，將流量閥防抱死制動(dòng)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(jì)和基于液壓模型的制動(dòng)力矩控制兩部分處理。其中,滑移率控制問題描述為由三個(gè)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(dòng)力學(xué)

5、仿真軟件對(duì)控制器的主要特性進(jìn)行分析和驗(yàn)證。此外,融合開關(guān)閥和流量閥防抱死制動(dòng)控制器設(shè)計(jì)思想,為混合使用流量閥、開關(guān)閥的防抱死制動(dòng)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(yàn)證。
　　最后,針對(duì)混合制動(dòng)控制進(jìn)行分析和研究?；旌现苿?dòng)系統(tǒng)在傳統(tǒng)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了再生制動(dòng),因此需要重新考慮前、后輪制動(dòng)力分配的控制問題;本文將混合制動(dòng)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(dòng)輪控