面向變路面的汽車SBC最佳滑移率控制研究.pdf

1、自從有了汽車在道路上行駛以來，就不可避免地出現(xiàn)交通事故問題，汽車行駛安全性成為歷來最為關(guān)注的問題之一，汽車的制動性能直接關(guān)系到汽車行車安全，是汽車安全行駛的重要保障?；诨坡屎妥兟访娴钠囯娮痈袘?yīng)制動系統(tǒng)(SBC)的研究為提高行駛安全性、操縱性和減少對環(huán)境的污染起到重要的作用，對進一步改善制動性能、保障運輸過程中生命和財產(chǎn)的安全都具有重要的現(xiàn)實意義和研究價值。 本文首先對國內(nèi)外汽車電控制動系統(tǒng)的研究和實踐進行了分析和總結(jié)，在此

2、基礎(chǔ)上分析了汽車SBC的結(jié)構(gòu)特點和工作原理。由于汽車制動工況復(fù)雜多變，制動初速度越來越高，考慮相關(guān)因素建模很重要。在考慮載荷轉(zhuǎn)移、空氣阻力等因素的條件下，建立了四分之一汽車制動動力學(xué)模型和二階液壓制動系統(tǒng)模型，并對制動系統(tǒng)建模進行了分析和總結(jié)。 路面識別及其準(zhǔn)確性是研究基于滑移率和變路面控制的汽車SBC實用性的一項重要指標(biāo)。根據(jù)有關(guān)文獻提出的針對經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷淖兟访孀罴鸦坡蚀_定方法，提出了一種在線逐級搜索最佳滑移率的方法。將路面分

3、成不同級別，不同路面的制動力系數(shù)與滑移率關(guān)系有所不同，根據(jù)當(dāng)前識別的路面制動力系數(shù)及變化趨勢確定路面級別，以該路面的峰值附著系數(shù)對應(yīng)的滑移率作為最佳滑與原有方法相比，該方法避免了在線擬合經(jīng)驗?zāi)Ｐ秃褪褂媒?jīng)驗?zāi)Ｐ颓髽O值，且每個識別點均可以找到對應(yīng)的最佳滑移率。同時，降低了對路面附著狀態(tài)估計準(zhǔn)確性的要求，更符合汽車制動實際情況，要求的試驗數(shù)據(jù)量較小。 汽車SBC控制方法是其控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)?？紤]汽車SBC運行工況復(fù)雜多變的實際情況，

4、提出將模糊控制、模糊自整定PID參數(shù)控制、模糊滑模軟切換控制、模糊滑模直接自適應(yīng)控制、H∞魯棒控制方法與實時在線識別變路面及最佳滑移率控制結(jié)合起來分別對汽車SBC系統(tǒng)進行研究，使基于滑移率和變路面的控制效果進一步提升，更加適合變路面的實際情況。在變路面、高速下制動，通過仿真，五種控制策略控制下的汽車SBC都能夠達到防止車輪抱死，提高車輪操縱穩(wěn)定性，縮短制動距離，減小制動時間，達到良好制動效果。模糊滑模直接自適應(yīng)控制、模糊滑模軟切換控制、

5、模糊自整定PID參數(shù)控制和H-魯棒控制的變路面適應(yīng)性比單純模糊控制好。根據(jù)基本制動性能(制動距離、制動時間、附著利用情況)高、波動小、物理上易于實現(xiàn)的指標(biāo)，模糊滑模直接自適應(yīng)和模糊滑模軟切換控制的汽車SBC性能比其余的好。 對于變路面的通過模型和傳感器估計的當(dāng)前制動力系數(shù)信號，提出采用多分辨率分析方法對其信號進行分析和去噪，估計的反應(yīng)附著能力利用的信號和搜索的最佳滑移率更加接近當(dāng)前路面的真實情況，提高了SBC控制準(zhǔn)確性，給出了分