检索结果-南通市图书馆

农业机械学报 2007年第8期38卷 30-33页

作者：沈沉王军林逸北京理工大学机械与车辆工程学院

电子机械制动系统以电驱动元件为制动执行器,取代传统的液压或气压制动执行器。阐述了电子机械制动系统的结构组成、工作原理及电子机械式制动执行器的结构,建立了制动执行器的数学模型,并对制动执行器原理机进行了试验验证。

关键词：电子机械制动系统制动执行器数学模型

基于滑移率的汽车电子机械制动系统的模糊控制

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机械工程学报 2012年第20期48卷 121-126页

作者：李顶根张绿原何保华华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074

电子机械制动系统在具有动力性能好、制动反应快、制动更加精确等优点的同时,也存在着传感器较多、控制复杂、故障风险高的问题。针对该问题,依据电子机械制动系统控制的核心——电动机的控制,以及车辆制动时的重要控制目标之一——实... 详细信息

电子机械制动系统在具有动力性能好、制动反应快、制动更加精确等优点的同时,也存在着传感器较多、控制复杂、故障风险高的问题。针对该问题,依据电子机械制动系统控制的核心——电动机的控制,以及车辆制动时的重要控制目标之一——实现汽车最佳滑移率,提出基于滑移率的电子机械制动系统的模糊控制策略。该策略不需要制动夹紧力传感器的反馈信号,在制动间隙消除阶段,通过检测电动机电流突变,判断电动机是否堵转。在制动间隙消除后,将得到的滑移率送入模糊控制器,产生脉冲宽度调制信号,控制电动机电磁转矩,得到最佳滑移率,使地面与车轮之间的附着力维持在最大值附近。整个制动过程中不再考虑对制动器执行机构夹紧力的精确控制,将控制器、电动机、执行器组成一个闭环系统。在Simulink中搭建的仿真平台证明了基于滑移率的电子机械制动系统的模糊控制策略具有良好的可行性,为进一步研究打下基础。

关键词：电子机械制动系统无刷直流电动机滑移率模糊控制

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电子机械制动系统的夹紧力控制策略研究

电子机械制动系统的夹紧力控制策略研究

作者：张绿原华中科技大学

学位级别：硕士

电子机械制动系统是一种用电动机来驱动制动钳块实现车辆制动功能的新型制动系统。它具有结构紧凑简单、制动性能好、高效环保的优点，并且能够很好地与EBD、ABS等电控系统融合进行协同控制，因此它最终将取代传统的制动系统。一般情... 详细信息

电子机械制动系统是一种用电动机来驱动制动钳块实现车辆制动功能的新型制动系统。它具有结构紧凑简单、制动性能好、高效环保的优点，并且能够很好地与EBD、ABS等电控系统融合进行协同控制，因此它最终将取代传统的制动系统。一般情况下，电子机械制动系统需要安装夹紧力传感器，但该传感器成本高，安装不方便。为此，本文提出了基于模糊PID控制的无夹紧力传感器的新型控制方案。在制动过程中，控制器根据车轮实际滑移率与目标滑移率的偏差，调整电动机转矩的大小，从而使滑移率维持在目标滑移率附近。在两种典型路面状况下用1/4车辆模型和1/2车辆模型对设计的控制方案进行了仿真验证，结果表明系统响应速度快，超调量小，稳态误差较小，控制效果比较理想。在需要进行制动力分配的EBD工作区域，“滑移率—附着系数”曲线单调递增，利用滑移率和附着系数的一一对应关系，制动力分配控制器参照理想制动力分配曲线（I线）依照前轮滑移率对后轮进行目标滑移率分配。利用1/2车辆模型在两种典型路况下对这种制动力分配策略进行了验证，结果表明实际制动力分配曲线（β线）始终处在I线的下方，并且β线接近于I线，满足前后轮制动力分配的要求。因此，提出的新型控制方案达到了预期的制动效果，同时该方案去掉了夹紧力传感器，降低了系统的成本，减小了系统硬件故障的风险。这些都对今后的电子机械制动系统研发有较大的指导意义。

关键词：电子机械制动系统电子制动力分配模糊PID 传感器夹紧力

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电子机械制动系统制动力分配控制策略

电子机械制动系统制动力分配控制策略

作者：徐海洋燕山大学

学位级别：硕士

汽车电子机械制动系统,其以驱动电机对车辆提供制动力并实施制动,以信号线和传感器等代替液压管路,简化了整车制动系统,结构紧凑易于融入整车电子通讯网络,易于与ABS、ESP等控制方式相结合。由于电子机械制动系统响应迅速,性能稳定,节... 详细信息

汽车电子机械制动系统,其以驱动电机对车辆提供制动力并实施制动,以信号线和传感器等代替液压管路,简化了整车制动系统,结构紧凑易于融入整车电子通讯网络,易于与ABS、ESP等控制方式相结合。由于电子机械制动系统响应迅速,性能稳定,节能环保,已然成为了制动系统研究的新方向。本文主要就汽车制动力如何在线控制动系统汽车的四个轮上进行合理分配做出研究。首先对线控制动系统的整体结构和工作原理进行介绍。针对目标车辆,设计了相匹配的EMB执行器,并对其物理特性进行理论分析,建立了制动器的仿真模型。采用基于PI控制方法的三闭环控制系统,提高制动器的制动性能。利用CarSim软件建立汽车模型,为制动力分配策略仿真做准备。其次,基于车轮制动力正比于车轮垂直载荷,提出汽车在直道上的制动力分配策略。由于垂直载荷估计误差的存在、整车重量的改变,提出了根据轮速的差异来调节制动力的方法,合理分配制动力,使各车轮的轮速接近相等。建立直道制动力分配策略仿真模型,仿真结果表明直道制动力分配策略的效果比较理想。最后,分析汽车弯道制动影响稳定性的原因,以横摆角速度和质心侧偏角为控制量设计了弯道制动稳定性PID控制器,借鉴直道制动力分配方法设计了弯道制动的基准制动力矩分配,通过目标车轮制动力矩控制策略实现弯道制动力分配和稳定性控制。在干沥青路面和湿沥青路面两种行驶工况下进行了仿真,其结果证明了汽车弯道制动力分配和制动稳定性控制策略的有效性。

关键词：电子机械制动系统制动力分配直道制动弯道制动稳定性控制 PID控制器

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电子机械制动系统控制策略设计与仿真研究

电子机械制动系统控制策略设计与仿真研究

作者：王振江苏大学

学位级别：硕士

目前智能化、电子化技术与汽车产业正在深度融合,电子机械制动系统(Electromechanical braking,EMB)已成为汽车制动行业的发展重点。EMB用信号线和相关电集成元件替代传统液压管路,电子踏板传感器感应制动需求,控制器通过控制电机输出... 详细信息

目前智能化、电子化技术与汽车产业正在深度融合,电子机械制动系统(Electromechanical braking,EMB)已成为汽车制动行业的发展重点。EMB用信号线和相关电集成元件替代传统液压管路,电子踏板传感器感应制动需求,控制器通过控制电机输出制动力,结构紧凑易于融入整车通讯技术,而且易于结合防抱死制动系统(Anti-lock braking system,ABS)。作为一种主动安全装置,ABS目前主要通过对车轮滑移率进行控制,基于EMB的ABS通过对电机进行控制,主动调节车轮制动压力进而维持最佳滑移率,使得车轮持续获得峰值纵向附着力以及较大侧向附着力,缩短制动距离的同时提高了制动稳定性。本文在EMB结构方面设计了一种EMB执行器,在控制方面,从整体上设计了基于EMB的控制系统总体框架,分别对EMB制动意图识别、EMB响应控制以及基于EMB的ABS控制三大方面进行了控制策略的详细设计。本文利用理论分析、建模仿真及试验验证等手段对以上关键理论、技术进行了深层次的研究,主要研究内容如下:(1)EMB执行器的总体设计与建模仿真。根据车辆制动的总体需求设计EMB执行器,其中包括对力矩电机、减速增矩装置、运动转换装置的选择,依据实验室目标车型的液压制动器相关参数设计EMB执行器的工作参数,包括最大制动力、制动间隙、消除制动间隙时间等参数,并在此基础上完成滚珠丝杠、行星齿轮减速器、永磁无刷直流力矩电机的选型设计,建立EMB执行器物理模型,在ANSYS/Workbench中对其三维模型进行有限元仿真分析,建立EMB执行器数学模型,在MATLAB/Simulink中进行最大制动夹紧力和消除制动间隙时间的仿真验证。(2)基于EMB的控制系统总体框架设计。根据EMB工作原理,建立集成制动意图识别、响应控制、ABS控制的EMB控制系统总体框架,设计基于EMB的理想制动控制过程,然后对车辆动力学系统进行建模,其中包括车辆单轮模型、轮胎模型、EMB执行器模型,并深入分析了滑移率和附着系数之间的关系。(3)EMB制动意图识别控制策略设计。根据制动驾驶行为进行分析,基于考虑驾驶员制动舒适性的前提,将电子踏板位移、电子踏板速度、车辆速度三个变量作为基于EMB制动意图识别的输入参数,首先根据电子踏板速度值划分制动意图强度,然后对识别参数采用存储表格式量化处理,依据电子踏板速度、车速确定电子踏板位移和输出制动力间的线性比例系数,建立位移和输出力之间的关系。(4)EMB响应控制策略设计。根据EMB响应控制总体设计思路、PID控制器原理分析、整定PID控制器参数理论,建立基于PID控制的EMB执行器三闭环响应控制系统,根据相关模型在MATLAB/Simulink中进行总体模型搭建,进行电流环、转速环、夹紧力环的仿真设计验证,同时整定了各环所需的PID控制器最佳参数。(5)基于EMB的ABS控制策略设计与仿真研究。根据ABS控制原理,分别设计基于定值滑移率控制的PID控制器、模糊控制器、参数自整定模糊PID控制器,以上ABS控制器均采用基于车轮最佳滑移率的控制策略,通过控制EMB执行电机的电流变化量实现最佳滑移率和制动压力的实时在线闭环控制,根据车辆动力学模型,在MATLAB/Simulink中建立总体仿真模型,分别在三种典型路面,即高附着、中附着、低附着路面进行仿真以验证ABS控制器的优劣。另外建立路面最佳滑移率在线辨识系统,设计基于最佳滑移率控制的改进后的PSO-BP-PID控制器,与上述控制方式、建模环境一致,分别以上述三种典型路面为基础在单工况和变工况下进行仿真,验证所设计的路面最佳滑移率在线辨识系统和ABS控制器的可行性和有效性。(6)EMB硬件在环试验验证。根据前文仿真的结果,设计建立了EMB硬件在环试验台架,搭建了主机、DSpace实时仿真系统、控制器、EMB执行器、各种传感器等组成的硬件系统,同时完成了车辆模型建立、控制器控制策略开发、计算主机监测及数据记录功能等组成的软件系统的设计。根据试验台架完成最大夹紧力的验证,并且模拟进行了ABS的试验,与对应仿真结果进行对比分析,验证所设计EMB执行器的功能及所建立参数自整定模糊PID控制器的有效性。

关键词：电子机械制动系统防抱死制动系统制动意图识别响应控制滑移率 ABS控制器硬件在环试验

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电子机械制动系统执行机构的分析与设计

江苏理工学院学报 2008年第2期14卷 39-43页

作者：王奎洋唐金花江苏技术师范学院汽车工程学院江苏常州213001 江苏技术师范学院东方学院江苏常州213001

随着对汽车安全性能要求的不断提高,传统制动系统面临着严峻的挑战。电子机械制动系统以电驱动元件为制动执行机构,取消了传统的气压、液压装置,克服了传统制动系统的诸多不足之处,是汽车制动系统的发展方向。对电子机械制动系统及其机... 详细信息

随着对汽车安全性能要求的不断提高,传统制动系统面临着严峻的挑战。电子机械制动系统以电驱动元件为制动执行机构,取消了传统的气压、液压装置,克服了传统制动系统的诸多不足之处,是汽车制动系统的发展方向。对电子机械制动系统及其机械执行机构进行了较为深入的分析,对机械执行机构进行了总体设计,并基于多目标模糊优化设计对所设计的机械执行机构进行了优化设计,从而为电子机械制动系统的进一步研究提供了一定基础。

关键词：电子机械制动系统执行机构设计

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新型电子机械制动系统设计

现代制造工程 2016年第1期 124-128页

作者：苏磊葛友华王斌常州大学机械工程学院常州213016 盐城工学院机械工程学院盐城224051

阐述了电子机械制动系统主要结构,选用控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线为系统总线网络,选用STC90C516RD+系列单片机、AQMD2410NS电动机驱动器和合适规格的传感器,并设计了制动踏板。各器件之间正确相连后与制动执行机... 详细信息

阐述了电子机械制动系统主要结构,选用控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线为系统总线网络,选用STC90C516RD+系列单片机、AQMD2410NS电动机驱动器和合适规格的传感器,并设计了制动踏板。各器件之间正确相连后与制动执行机构和制动盘连接,搭建电子机械制动系统实物样机并进行实验。通过PC分析得出踏板位移与电动机电枢电压、输出力矩之间的关系曲线,以及制动执行机构负载特性曲线。结果表明样机装置性能安全可靠,为新能源电动汽车制动系统研究提供了理论依据。

关键词：电子机械制动系统 CAN总线连接实物样机

面向动力学控制的电子机械制动系统控制策略研究

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面向动力学控制的电子机械制动系统控制策略研究

作者：牟希东吉林大学

学位级别：硕士

电动化和智能化是目前汽车产业的重要发展方向,包括自适应巡航和自动紧急制动功能在内的纵向动力学控制系统作为汽车智能化技术的重要组成部分,受到了广泛关注并成为业内的研究热点之一。同时随着汽车电动化和智能化技术的发展,车辆对... 详细信息

电动化和智能化是目前汽车产业的重要发展方向,包括自适应巡航和自动紧急制动功能在内的纵向动力学控制系统作为汽车智能化技术的重要组成部分,受到了广泛关注并成为业内的研究热点之一。同时随着汽车电动化和智能化技术的发展,车辆对于制动系统有着越来越高的要求,一方面要求其具备主动制动功能,同时方便与底盘域其他控制系统集成;另一方面,要求系统尽量减少油液污染,且能够在保证踏板力的前提下,配合上层控制策略尽可能多的回收制动能量以提高电动汽车的续航里程。电子机械制动(Electromechanical Brake System,EMB)系统为线控制动系统中的一种,其以电机作为动力源,通过传动系统直接向制动盘施加夹紧力对车辆进行制动,该系统不仅省去了诸多液压管路,而且易于实现主动制动和与纵向动力学控制系统的集成,此外EMB还能在保证制动踏板感的前提下实现制动踏板力的解耦,并配合再生制动系统实现较大的能量回收率,因此电子机械制动系统能够很好的适应汽车电动化与智能化的发展趋势,具有较好的应用前景。本文主要针对电子机械制动系统控制策略进行研究。首先完成了EMB执行机构的选型、设计计算及系统建模,然后对EMB执行机构中驱动电机的控制策略进行了研究,并根据对电子机械制动系统工作过程的分析,设计了EMB多阶段闭环控制策略,通过Simulink/Amesim联合仿真及硬件在环实验验证了EMB控制策略的有效性,最后设计了基于EMB的纵向动力学控制策略,通过Simulink/Carsim联合仿真验证了以EMB为执行器,包含ACC、AEB功能在内的纵向动力学控制策略的有效性。涉及的具体研究内容如下:(1)电子机械制动系统执行机构设计计算与建模。首先对电子机械制动的工作原理和执行器结构进行了介绍,接着根据目标车型参数和相关法规要求确定了EMB的总体制动需求,并完成了对EMB执行机构两大主要性能指标即最大夹紧力和间隙消除时间的设计,然后对EMB驱动电机、减速机构和运动转换装置等进行了选型和设计计算,之后对执行机构的数学模型进行了详细分析,并基于数学模型在Simulink环境下建立了相应的仿真模型,为EMB的控制策略的开发与仿真验证奠定了基础。(2)EMB驱动电机控制算法研究。首先分析了永磁同步电机的矢量控制方法,其次对矢量控制中所涉及到的三种坐标系和坐标变换、空间矢量脉宽调制技术进行仔细研究及相关公式推导,然后设计了包括电流环、转速环和位置环在内的EMB驱动电机的总体控制策略,并对基于MPC的电流环控制策略进行了详细分析和理论推导,最后在Simulink环境下建立仿真模型,并进行了仿真实验,仿真结果表明所设计的基于MPC的电流环控制策略能够实现较好的电流跟踪效果。(3)电子机械制动系统控制策略研究。首先分析EMB执行机构的工作过程,针对EMB执行机构在三个阶段内的工作特性,设计了EMB多阶段闭环控制策略,然后对直接影响车辆制动控制效果的压力环,设计了基于自抗扰控制的压力环控制器,结合执行器模型,对压力环控制策略进行了对比仿真分析,仿真结果表明,该控制算法相较于PID控制,对不同制动压力的适应性更强且对目标值的跟随效果更好,最后搭建了基于Simulink/Amesim的联合仿真平台和基于d SPACE设备的EMB硬件在环实验平台,通过联合仿真及硬件在环实验整体验证了所设计的EMB多阶段闭环控制策略的合理性和优越性。(4)基于EMB的纵向动力学控制策略研究。在EMB控制算法的基础上,以EMB作为执行器对包括ACC与AEB系统在内的纵向动力学上下层控制策略展开研究,首先介绍了基于EMB的纵向动力学控制系统的总体架构,针对下层控制部分,对行驶车辆进行了纵向受力分析,并基于纵向动力学方程设计了目标制动压力控制策略、目标驱动转矩控制策略和驱动与制动切换控制策略,接着设计了上层决策控制部分的定速巡航PID控制器和自主跟车LQR控制器,然后对AEB安全距离模型、分级制动控制策略及各功能模块间的切换控制策略进行了研究,最后基于Carsim/Simulink搭建了联合仿真平台,仿真验证了基于EMB的纵向动力学控制策略的有效性。

关键词：电子机械制动系统多阶段闭环控制自抗扰控制硬件在环纵向动力学控制

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轿车电子机械制动系统的建模及评价

轿车电子机械制动系统的建模及评价

作者：杨思宇上海交通大学

学位级别：硕士

该论文针对机电子机械制动系统在轿车上的应用,分别从发展过程、数据建模、计算机仿真以及试验做了较为系统的描述。由于线控技术的不断成熟,在越来越越多的控制系统中,采用电子信息的传送方式取代过去由机械、液压或气动的系统连接方... 详细信息

该论文针对机电子机械制动系统在轿车上的应用,分别从发展过程、数据建模、计算机仿真以及试验做了较为系统的描述。由于线控技术的不断成熟,在越来越越多的控制系统中,采用电子信息的传送方式取代过去由机械、液压或气动的系统连接方式被大量采用。线控技术不仅仅是连接方式的变化,而且包括操纵机构和操纵方式的变化以及执行机构的变化(电气化),线控技术的广泛应用造成了一种全新的汽车结构。其中电子机械制动系统(Electro Mechanical Braking,简称EMB)是一个全新的制动机构,是制动驱动机构供能与传动装置上的革新。它取消了传统的液压制动系统,以电机提供制动能源,以电信号传输驾驶员制动意图,执行机构仍是常规的制动器。汽车电子机械系统具有一系列的优点,符合汽车发展安全、节能、环保的三大主题,是未来制动系统的发展方向。从世界范围来看,电子机械制动系统的研究还处于实验阶段,离产品推出还有一段距离。所以,对电子机械制动系统进行研究,有利于缩短我国与国外之间制动技术方面的差距,对未来提高国产车的竞争力,对我国汽车工业某些关键零部件的跨越式发展有着重要意义。本文介绍了轿车制动系统的发展历史、电子机械制动系统的工作原理、组成以及技术优点;根据某款上汽自主品牌车的参数,建立了电子机械制动器的数学模型和在水平路面上汽车制动时整车动力学模型;并且运用MATLAB/SIMULINK仿真软件,针对电子机械制动器的制动效能,对某款结构的电子机械制动执行机构的开环响应特性进行详细的分析,分析其产生的原因和对制动力控制的影响,提出了电子机械制动系统制动力控制三方面的评价方法并且进行电子机械制动系统的硬件在环仿真;通过实验,应用PID控制策略为电子机械制动系统制动力的闭环控制策略,根据制动力评价方法,通过大量的实验,寻求PID参数与系统控制周期等参数对制动力控制效果的影响规律,并且详细分析了控制参数对控制效果的影响规律,进一步分析了EMB系统的机械结构对控制效果的影响。指出电子机械制动系统抗干扰措施的重要性,应用采样取平均值的方法来削弱系统内外部高频干扰的影响。最后,以高性能的DSP系统作为电子机械制动的控制系统,简单阐述了设计编写控制软件部分的各大模块和流程图。文章最后,分别从制动力控制策略的完善和控制器的开发、制动执行器的开发、实车实验以及电子机械制动系统可靠性的研究几个方面提出了进一步的发展方向。

关键词：电子机械制动系统线控系统 EMB 制动力响应

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90型无人驾驶自卸车电子机械制动系统研究

90型无人驾驶自卸车电子机械制动系统研究

作者：张港峡长安大学

学位级别：硕士

矿山智能化是采矿业发展的重要趋势,其首要目标是安全高效。无人驾驶自卸车作为智能化采矿运输环节的关键载具,其制动系统也迫切需要进一步电控集成化并向智能化转型。电子机械制动系统具有响应快速、制动精准及电控一体化等优点,而大... 详细信息

矿山智能化是采矿业发展的重要趋势,其首要目标是安全高效。无人驾驶自卸车作为智能化采矿运输环节的关键载具,其制动系统也迫切需要进一步电控集成化并向智能化转型。电子机械制动系统具有响应快速、制动精准及电控一体化等优点,而大功率制动电机的发展也为电子机械系统的产品化打下了相关的零部件基础,在无人驾驶与线控底盘技术蓬勃发展的背景下,针对电子机械制动系统的研究和开发势在必行。本文以90型纯电动无人驾驶矿用自卸车为研究对象,根据矿区实际作业工况和车辆参数,设计了适用于该自卸车的电子机械制动系统。首先,分析了90型无人驾驶自卸车的结构和性能参数,按照矿业运输车辆安全性标准和汽车行业制动系统设计标准,明确了电子机械制动系统的功能和性能需求,设计了符合90型自卸车作业需求的电子机械制动系统整体方案、元件布置方案及电气方案,并对系统重要组成零部件进行了计算和选型;其次,分析了90型自卸车实际制动需求和矿区道路特征,针对行车制动、紧急制动及驻车制动三种制动模式设计了7种制动工况并给出了对应的制动参数,制定了不同制动工况之间的切换控制算法,分析了各制动工况应采取的扭矩分配策略并在此基础上设计了制动扭矩分配控制算法;再次,根据整车参数、所设计的电子机械制动系统及控制算法,建立了90型自卸车的纵向动力学模型、轮胎模型、驾驶员操作模型、制动感知输入模型、制动工况切换控制模型及各轮胎制动扭矩分配模型;最后,借助制动系统实物与所建立的数学模型组建了硬件在环仿真系统,用半物理仿真的方法对所设计的电子机械制动系统的可行性和有效性进行了验证。

关键词：无人驾驶自卸车电子机械制动系统制动模式切换制动扭矩分配硬件在环仿真