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基于电控液压制动系统的车辆稳定性控制策略

吉林大学学报（工学版） 2015年第2期45卷 526-532页

作者：李寿涛马用学郭鹏程宗长富张浩吉林大学通信工程学院长春130022 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 吉林大学计算机科学与技术学院长春130012

针对带有电控液压制动(EHB)系统的乘用车进行研究,提出了一种新的稳定性控制策略。首先利用模糊推理的方法分别对横摆角速度偏差和质心侧偏角速率的门限值进行确定,然后利用逻辑门限PI控制方法计算出附加横摆力矩,最后在EHB系统上对附... 详细信息

针对带有电控液压制动(EHB)系统的乘用车进行研究,提出了一种新的稳定性控制策略。首先利用模糊推理的方法分别对横摆角速度偏差和质心侧偏角速率的门限值进行确定,然后利用逻辑门限PI控制方法计算出附加横摆力矩,最后在EHB系统上对附加横摆力矩加以实现。另外,还采用模糊PI自整定算法对EHB系统轮缸的目标压力进行优化控制。仿真及实验结果表明:模糊PI自整定算法在EHB的整个工作区段都具有良好的控制效果;当车辆在转向过程中失去稳定时,本文所提出的控制策略能够及时地对车辆进行稳定性控制,提高了车辆在行驶过程中的安全性。

关键词：自动控制技术逻辑门限值PI控制模糊PI控制电控液压制动系统

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汽车电控液压制动系统动力学建模及性能研究

北京理工大学学报 2018年第A01期38卷 117-122页

作者：金智林周乾赵万忠南京航空航天大学车辆工程系江苏南京210016 汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室(重庆理工大学) 重庆400054

为提高估计电控液压制动系统的压力估计精度,针对其工作特性提出一种基于粒子群优化的UKF算法的汽车电控液压制动系统动力学建模方法.该算法根据液压制动系统的工作特性将压力估计问题转化为多维参数优化的问题,应用UKF对汽车电控液压... 详细信息

为提高估计电控液压制动系统的压力估计精度,针对其工作特性提出一种基于粒子群优化的UKF算法的汽车电控液压制动系统动力学建模方法.该算法根据液压制动系统的工作特性将压力估计问题转化为多维参数优化的问题,应用UKF对汽车电控液压制动系统进行压力估计,根据该液压系统的强非线性及时变系统特性引入液压系统指数参数,压力变化参数差,及测量轮缸压力作为状态量,引入粒子群算法根据目标函数,对UKF中的参数及观测噪声,过程噪声进行迭代寻优.实验数据对比,验证该算法参数估计的精确性及实时性.研究结果对液压制动系统以及整个液压系统的研究都具有指导意义.

关键词：电控液压制动系统无迹卡尔曼滤波估计粒子群优化时变系统

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电控液压制动系统技术及应用研究

上海汽车 2015年第10期 48-54页

作者：金正青张亚萍乔成磊上海汇众汽车制造有限公司上海200122 上海卡达克汽车技术中心上海200120

介绍了电控液压制动系统的概念、发展历程以及各种不同技术路线的电控液压制动系统的技术原理,对不同产品的技术策略等进行了对比分析,同时结合市场应用现状对不同系统的应用前景进行了预测。

关键词：电控液压制动系统汽车技术原理市场应用

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基于电控液压制动系统的车辆稳定性研究

基于电控液压制动系统的车辆稳定性研究

作者：马翠贞南京航空航天大学

学位级别：硕士

电控液压制动系统由于制动力大，响应速度快，可对每个车轮单独控制，易于集成ABS、ASR及ESP等功能，已成为汽车主动安全领域研究的热点。本文研究了电控液压制动系统的动力学特性，针对装有电控液压制动系统的汽车进行了稳定性分析和... 详细信息

电控液压制动系统由于制动力大，响应速度快，可对每个车轮单独控制，易于集成ABS、ASR及ESP等功能，已成为汽车主动安全领域研究的热点。本文研究了电控液压制动系统的动力学特性，针对装有电控液压制动系统的汽车进行了稳定性分析和控制。分别实现了基于电控液压制动系统的汽车纵向稳定性、横摆稳定性及侧倾稳定性控制，选择高速转弯工况研究了汽车横摆稳定性和侧倾稳定性的联合控制，保证汽车不发生侧翻时提高汽车横摆稳定性。首先，结合软件仿真和台架试验的方法研究了电控液压制动系统的动力学特性。根据电控液压制动系统的工作原理建立了AMESim仿真模型，分析了关键参数对轮缸压力动态性能的影响规律。为了验证仿真结果，研制了电控液压制动系统试验台架。以飞思卡尔单片机为核心设计了控制器硬件及各部件的控制策略，进行了电控液压制动系统的基本制动性能试验，结果验证了仿真模型的正确性。其次，应用AMESim和Simulink软件联合仿真，研究了装有电控液压制动系统汽车的纵向、横摆、侧倾稳定性。根据汽车稳定性理论建立了八自由度非线性汽车动力学模型，融合电控液压制动系统仿真模型获得了整车系统模型。针对整车模型设计了PID控制器，以车轮滑移率为控制目标研究了汽车纵向稳定性;融合差动制动原理，设计了模糊控制器，以横摆角速度为控制目标研究了汽车横摆稳定性;为防止侧翻，设计了鲁棒控制器，以横向载荷转移率为控制目标研究了汽车侧倾稳定性。最后，分析汽车单独稳定性控制结果进行了典型工况的多目标稳定性控制。选择高速转弯时汽车易发生侧翻和横摆失稳的工况，联合横摆角速度和横向载荷转移率为控制目标，分别设计了LQR控制策略和线性加权控制策略，对两种控制策略的结果进行了比较。结果表明，电控液压制动系统不仅能增强汽车纵向稳定性，而且能保证汽车不发生侧翻时提高汽车横摆稳定性。

关键词：电控液压制动系统纵向稳定性横摆稳定性侧倾稳定性汽车主动安全

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电流变技术在电控液压制动系统中的应用

电流变技术在电控液压制动系统中的应用

作者：娄娟河北工业大学

学位级别：硕士

电流变(Electro-rheological,简称ER)技术是一门新兴的边缘学科,在各行各业引起了广泛关注。它的核心是电流变液体,这种液体在电场作用下其流变性能会发生快速、连续、可逆的变化。使用电流变液体作为工作介质的电控液压制动系统在电场... 详细信息

电流变(Electro-rheological,简称ER)技术是一门新兴的边缘学科,在各行各业引起了广泛关注。它的核心是电流变液体,这种液体在电场作用下其流变性能会发生快速、连续、可逆的变化。使用电流变液体作为工作介质的电控液压制动系统在电场作用下,可以连续方便地调节流体压力、流量及方向,是电流变技术在液压方面的一个重要应用。现有的研究基本上都只停留在单个电流变阀的性能、结构方面。本文采用多个电流变阀组成的桥路结构为液压控制系统的核心,对电控液压制动系统的制动压力调节装置进行了研究,并对电流变阀控系统所需高压电源进行了初步地分析。首先对电流变技术的发展动态,材料组成和作用机理进行综述。阐述了电控液压制动系统的基本工作原理,从而提出了基于电流变阀控系统的制动压力调节装置的设计方案,由此展开电流变阀控系统的具体研究,提出对电流变液作为传动介质的要求,推导出了电流变控制阀的控制方程。根据电流变阀对液压缸的控制方式,建立了两种由电流变阀控制液压缸组成的电流变阀控系统动力元件的数学模型,并对电流变阀桥路结构式的动力元件组成的阀控位置系统进行了仿真。结果表明系统具有良好的动态性能。

关键词：电流变技术电控液压制动系统电流变阀桥路结构

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基于电控液压制动系统的汽车制动踏板感研究

基于电控液压制动系统的汽车制动踏板感研究

作者：吴军浙江大学

学位级别：硕士

随着消费观念的提升,用户对整车驾控性能的要求越来越高。制动踏板感作为用户感受频率最高的基本性能之一,其表现易被用户识别。如经常听到用户抱怨制动踏板感:制动踏板力重、踏板软、刹车响应慢、踏板线性感不好、制动没有信心等。因... 详细信息

随着消费观念的提升,用户对整车驾控性能的要求越来越高。制动踏板感作为用户感受频率最高的基本性能之一,其表现易被用户识别。如经常听到用户抱怨制动踏板感:制动踏板力重、踏板软、刹车响应慢、踏板线性感不好、制动没有信心等。因此在整车的开发过程中,制动踏板感的表现是需要重点关注的一项重要指标。目前主要采用制动踏板力、踏板行程、减速度来对制动踏板感进行客观表述,但无法直观表现出来用户的主观感受。同时由于汽车电动化、智能化、网联化的需要,电控液压制动系统将得到普遍使用。如何用电控液压制动系统踏板感客观试验数据代替主观评价对车辆的制动踏板感进行分析,从而实现在设计仿真阶段就能评价制动踏板感的主观表现,缩短制动踏板感实车阶段的调校周期,减小调校成本是目前急需解决的问题。针对上述需求,本文对电控液压制动系统踏板感进行了以下研究:首先,进行了电控液压制动系统踏板感主观评价研究。通过搜集市场用户对制动踏板感的感受和主观评价人员制动踏板感评价内容,结合电控液压制动系统工作原理,确定制动踏板感各个项目的主观评价方法和评价指标。同时确定了电控液压制动系统踏板感的评分方法、测试场地、车辆的要求。其次,根据电控液压制动系统踏板感各个项目的主观评价方法和评价指标,确定对应的客观测试方法和指标处理方法。再次,采用多元线性回归方法建立了电控液压制动系统踏板感主观、客观评价指标的相关性模型。采用模糊层次分析法建立了电控液压制动系统踏板感主观评价各项目的权重模型。并将主、客观评价指标的相关性模型及主观评价各层次间的权重模型相结合建立了电控液压制动系统踏板感主客观一致性模型。最后,建立电控液压制动系统踏板感仿真模型,针对一款装配电控液压制动系统的轿车,根据市场定位设定制动踏板感主观评价目标,并对其制动踏板感进行仿真。根据仿真结果对制动系统参数进行优化,使其达到制动踏板感主观评价设定的目标。车辆装车之后进行实车制动踏板感主观评价,并进行实际主观评价结果与仿真结果的误差验证,最大误差为2.17%,满足≤5%的要求。同时通过本文对电控液压制动系统踏板感的研究,提出了制动踏板感的V型研究方法。

关键词：电控液压制动系统制动踏板感多元线性回归主客观一致性模型 V型研究方法

基于电控液压制动系统的电动汽车滑移率控制方法研究

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基于电控液压制动系统的电动汽车滑移率控制方法研究

作者：韩风吉林大学

学位级别：硕士

近几年来,中国国产汽车无论在技术还是生产数量上都得到迅猛的发展,然而在迅猛发展的背后却伴随着交通事故的增多,据统计,全国每年发生的交通意外事故有几十万起,严重威胁了国民安全,同时对人民造成了严重的经济损失。而制动失误是导致... 详细信息

近几年来,中国国产汽车无论在技术还是生产数量上都得到迅猛的发展,然而在迅猛发展的背后却伴随着交通事故的增多,据统计,全国每年发生的交通意外事故有几十万起,严重威胁了国民安全,同时对人民造成了严重的经济损失。而制动失误是导致交通事故的主要原因,滑移率是汽车紧急制动过程中的一个重要参数,为了保证汽车的制动安全性,需要控制汽车的滑移率在最优值附近,不仅能够防止汽车抱死,而且此时汽车与路面之间的摩擦力最大,保证了汽车的紧急制动优良性能。而传统的ABS只能控制汽车的滑移率在一个固定值,没有最优的控制性能。因此对汽车紧急制动滑移率控制的研究有助于改善传统ABS控制不精确的缺点,对保证汽车的紧急制动安全性具有重要的意义,同时电动汽车在制动的过程中可进行能量回收,因此对电动汽车紧急制动的研究对节约能源保护环境同样有重要的意义。本文的主要内容如下:一、在AMEsim软件中建立了电动汽车的十五自由度仿真模型,同时由于可再生制动力的约束性,本文在Simulink软件中建立了所需的电控液压制动系统仿真模型,最后通过对整车仿真模型的验证表明所建立的电动汽车仿真模型能够有效的模拟仿真电动汽车的动态性能。二、针对传统防抱死制动系统不能识别不同路面最优滑移率的缺点,基于滑移率与汽车纵向附着系数之间的函数关系,运用最小二乘优化算法,提出了一种能够识别不同路面最优滑移率的方法,解决了最优滑移率估计不准确的问题。三、针对可再生制动系统和电控液压制动系统存在严重非线性等缺点提出滑模控制实现汽车紧急制动的过程中能够保证滑移率在最优值,从而保证了汽车制动的安全性。四、本文以模糊原理提出了可再生制动力和液压制动力的分配算法,在保证制动稳定性的前提下,提高了电动汽车在紧急制动过程中的能量回收效率。五、最后本文对上述提出的紧急制动滑移率控制策略进行仿真验证,通过AMEsim和Simulink联合仿真,仿真结果表明本文提出的控制策略较传统ABS更能保证优良的制动性能,同时本文提出的控制策略能够提高能源回收效率,具有极强的实用价值。

关键词：滑移率电控液压制动系统紧急制动再生制动最小二乘估计滑模控制

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汽车电控液压制动系统性能分析与控制

汽车电控液压制动系统性能分析与控制

作者：张鸿生南京航空航天大学

学位级别：硕士

电控液压制动(EHB)系统是一种新型的汽车制动系统，它以高压油提供制动能量方式取代了汽车传统液压制动的人力供能方式。由于EHB系统具有结构简单、响应速度快、易于控制、节能等优点，近年来成为汽车主动安全领域的研究热点。本文分析... 详细信息

电控液压制动(EHB)系统是一种新型的汽车制动系统，它以高压油提供制动能量方式取代了汽车传统液压制动的人力供能方式。由于EHB系统具有结构简单、响应速度快、易于控制、节能等优点，近年来成为汽车主动安全领域的研究热点。本文分析了EHB系统的工作原理;根据EHB系统的设计要求确定了EHB系统的结构方案。设计了EHB系统的主要结构部件，包括电磁阀、动力源模块、液压控制单元及高压油管。根据EHB系统性能要求对电磁阀及动力源模块进行了选型;利用UG软件对EHB系统的液压控制单元进行了三维设计，并研制了液压控制单元的实体及其阀体盖;对承受高压的油管安全性进行了验算。考虑EHB系统的强非线性，利用功率键合图建模方法对EHB系统的主要部件进行建模;根据功率流方向将各部件的键合图模型转换为理论模型;考虑EHB系统的电、液及机械运动的耦合作用，建立与实际EHB系统更为吻合的汽车电控液压制动系统增压和减压过程的理论模型;将理论分析结果与AMESim仿真结果进行比较，验证模型的正确性。在理论模型的基础上分析了增压过程及减压过程主要参数对EHB系统性能的影响规律，包括电磁阀参数、蓄能器参数及制动轮缸参数对EHB系统压力响应时间等性能的影响规律，为设计性能更好的EHB系统提供了理论依据。针对所建立的模型设计了四种控制器，包括BANG-BANG控制器、PID控制器、模糊控制器及鲁棒控制器。选取典型制动工况进行仿真分析，获得了BANG-BANG控制器的死区范围参数对EHB系统控制精度的影响;PID控制的比例、微分、积分系数对EHB系统控制精度的影响;以及H∞鲁棒控制器的权函数对对EHB系统控制精度的影响;并对四种控制算法的仿真分析结果进行了比较。针对H∞鲁棒控制器设计时的权函数选择问题，采用遗传算法进行了优化设计，结果表明优化后的鲁棒控制器对EHB系统模型参数不确定性以及抗干扰性能明显提高。

关键词：汽车主动安全电控液压制动系统键合图鲁棒控制遗传优化

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串联主缸的踏板行程模拟器控制策略

吉林大学学报（工学版） 2017年第6期47卷 1886-1893页

作者：李寿涛赵迪丁辉韩风于丁力吉林大学通信工程学院长春130022 利物浦约翰莫尔大学工程与技术学院

针对串联主缸踏板行程模拟器展开研究,分析了在正常工况和前、后腔分别漏油工况下踏板力的传递途径、踏板感觉及其影响因素,采用模糊自适应PID控制方法对影响参数进行在线自整定,以控制电磁阀来建立良好的模拟制动感觉。最后,采用Matlab... 详细信息

针对串联主缸踏板行程模拟器展开研究,分析了在正常工况和前、后腔分别漏油工况下踏板力的传递途径、踏板感觉及其影响因素,采用模糊自适应PID控制方法对影响参数进行在线自整定,以控制电磁阀来建立良好的模拟制动感觉。最后,采用Matlab-AMESim联合仿真,研究了踏板行程模拟器的主要参数变化时对踏板力与行程特性关系的影响,仿真实验结果表明,本文控制方法可使制动踏板特性在正常工况和前、后腔漏油工况下均满足设计要求。

关键词：车辆工程串联主缸踏板感觉电控液压制动系统模糊自适应