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(lái)，就不可避免地出現(xiàn)交通事故問(wèn)題，汽車行駛安全性成為歷來(lái)最為關(guān)注的問(wèn)題之一，汽車的制動(dòng)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。基于滑移率和變路面的汽車電子感應(yīng)制動(dòng)系統(tǒng)(SBC)的研究為提高行駛安全性、操縱性和減少對(duì)環(huán)境的污染起到重要的作用，對(duì)進(jìn)一步改善制動(dòng)性能、保障運(yùn)輸過(guò)程中生命和財(cái)產(chǎn)的安全都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和研究?jī)r(jià)值。 本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外汽車電控制動(dòng)系統(tǒng)的研究和實(shí)踐進(jìn)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(diǎn)和工作原理。由于汽車制動(dòng)工況復(fù)雜多變，制動(dòng)初速度越來(lái)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(dòng)動(dòng)力學(xué)模型和二階液壓制動(dòng)系統(tǒng)模型，并對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)建模進(jìn)行了分析和總結(jié)。 路面識(shí)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(shí)用性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)提出的針對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷淖兟访孀罴鸦坡蚀_定方法，提出了一種在線逐級(jí)搜索最佳滑移率的方法。將路面分

3、成不同級(jí)別，不同路面的制動(dòng)力系數(shù)與滑移率關(guān)系有所不同，根據(jù)當(dāng)前識(shí)別的路面制動(dòng)力系數(shù)及變化趨勢(shì)確定路面級(jí)別，以該路面的峰值附著系數(shù)對(duì)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(yàn)?zāi)Ｐ秃褪褂媒?jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ颓髽O值，且每個(gè)識(shí)別點(diǎn)均可以找到對(duì)應(yīng)的最佳滑移率。同時(shí)，降低了對(duì)路面附著狀態(tài)估計(jì)準(zhǔn)確性的要求，更符合汽車制動(dòng)實(shí)際情況，要求的試驗(yàn)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(yùn)行工況復(fù)雜多變的實(shí)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(shí)時(shí)在線識(shí)別變路面及最佳滑移率控制結(jié)合起來(lái)分別對(duì)汽車SBC系統(tǒng)進(jìn)行研究，使基于滑移率和變路面的控制效果進(jìn)一步提升，更加適合變路面的實(shí)際情況。在變路面、高速下制動(dòng)，通過(guò)仿真，五種控制策略控制下的汽車SBC都能夠達(dá)到防止車輪抱死，提高車輪操縱穩(wěn)定性，縮短制動(dòng)距離，減小制動(dòng)時(shí)間，達(dá)到良好制動(dòng)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(dòng)性能(制動(dòng)距離、制動(dòng)時(shí)間、附著利用情況)高、波動(dòng)小、物理上易于實(shí)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(duì)于變路面的通過(guò)模型和傳感器估計(jì)的當(dāng)前制動(dòng)力系數(shù)信號(hào)，提出采用多分辨率分析方法對(duì)其信號(hào)進(jìn)行分析和去噪，估計(jì)的反應(yīng)附著能力利用的信號(hào)和搜索的最佳滑移率更加接近當(dāng)前路面的真實(shí)情況，提高了SBC控制準(zhǔn)確性，給出了分