车辆转向制动防抱死系统仿真研究

转向制动是车辆经常遇到的工况之一。本文提出了汽车转向制动时防抱死制动系统（ABS）基于优化目标滑移率模糊控制的策略。该策略根据路面附着条件以及车辆所处的运动状态实时计算出车轮优化目标滑移率,作为防抱死制动系统的控制目标,并利用模糊推理理论进行了ABS模糊控制器设计。在此基础上结合8自由度非线性车辆系统模型,利用Matlab/Simulink软件对装有ABS的车辆转向制动过程进行模拟试验。结果表明基于优化目标滑移率ABS模糊控制策略优于传统固定目标滑移率控制策略,它有效地提高了车辆转向制动性能,同时也保证了横向稳定性,实现了车辆的制动性能、可控性及横向稳定性最佳协调,同时且具有较强的鲁棒性。     

车辆转弯制动动力学稳定性控制建模与仿真

在Matlab/Simlink下建立了八自由度车辆动力学模型,针对车辆转弯制动工况,采用模糊控制方法,设计了基于滑移率的ABS控制算法和分别以质心侧偏角、横摆角速度及二者加权为控制目标的直接横摆力矩控制算法.并对车辆转弯制动工况下车辆稳定性控制做了仿真分析.利用稳定性判定式,对车辆转弯制动稳定性做出了判定.结果表明,车辆转弯制动时ABS控制并不能达到稳定性控制的要求,而采用以质心侧偏角和横摆角速度加权为控制目标的直接横摆力矩控制算法能更好地达到稳定性控制的目的.     

混合动力汽车机电复合制动控制系统研究

通过分析和研究混合动力汽车在低附着系数路面制动时制动系统的工作状态与要求,针对具有独立的电机回馈制动控制系统和独立的液压制动控制系统的混合动力汽车,设计了一种新颖的回馈制动与防抱死制动机电复合模糊控制系统.该两层分级控制系统顶层协调控制电机回馈制动与液压制动过程工况分配,底层协调控制力矩分配与调节.对控制策略与方法进行了研究并通过仿真与试验进行验证,结果表明车辆制动性能良好,能量回收制动力矩和液压制动力矩能够协同工作,部分制动能量被回馈储存,控制策略与方法有效且鲁棒性好.     

转向工况下的汽车制动防抱死控制的仿真研究

分析了汽车制动动力学,建立了转向制动工况下四轮仿真模型.进行了未安装防抱死装置(ABS)的转向制动仿真试验,结果表明车轮在制动过程中抱死且侧滑严重.建立了基于加权的纵向滑移率及其变化率和横向滑移率的Mamdani模糊控制器,并进行了转向制动仿真试验.制动距离和制动时间表明ABS不仅能减少制动距离,而且能够保持制动时的方向稳定性,说明基于模糊逻辑的ABS能够显著提高汽车的制动安全性能.     

电动大客车电控气压制动系统性能仿真分析

为了提高电动大客车的制动安全性能和制动能量回收能力,设计研究了一种较为智能化的制动系统——电控气压制动系统。在此基础上建立了车辆制动过程的相关模型,制定了适合于电控气压制动系统的制动力分配策略,并对车辆的制动过程进行了仿真分析。仿真结果表明:制动力分配策略是合理的,在保证制动安全性能的前提下,车辆取得了很好的制动能量回收效果,体现了电控气压制动系统在制动力分配和与再生制动协调方面的优势。     

汽车转弯防抱制动系统中双模控制器的应用

针对当前ABS系统的分析大多集中在少自由度的直线制动方面。采用十一自由度汽车转弯制动数学模型,用MATLAB/SIMULINK建立仿真模型。考虑到此系统的非线性、时变性及工况的不确定性,采用了模糊控制算法,并对防抱死制动系统的制动过程进行了仿真研究。针对模糊控制算法的不足,建立了双模控制器,用传统的PID算法优化模糊控制器。采用的十一自由度的转弯制动模型充分考虑到仿真的复杂度及仿真的可信度,完全反应了制动过程中汽车的宏观运动及微观运动。     

基于有限状态机理论的ABS模糊控制仿真研究

在分析汽车防抱死制动系统传统控制方法以及汽车稳定性控制系统集成控制基础上,提出了基于滑移率的模糊控制方法.利用Matlab的模糊工具箱建立了模糊控制系统;搭建了基于Simulink的7自由度车辆模型、Dugoff轮胎模型和压力调节单元模型;基于有限状态机理论的控制输出模型,在此模型搭建的环境中完成了单一路面和对接路面仿真.仿真结果表明:基于Matlab/Simulink/Stateflow的ABS仿真系统能很好的模拟车辆制动过程;基于滑移率的模糊控制方法能将滑移率稳定控制在理想值,为车辆稳定性系统集成控制提供了必要接口;能有效地缩短制动距离,提高车辆的方向稳定性,对路面的突变具有很好的适应性.     

基于动态表面理论的车辆制动与悬架协调控制

建立了七自由度车辆非线性动力学模型,车轮制动模型以及非线性轮胎模型,以缩短制动距离和制动时间而不大幅降低舒适性作为控制策略的出发点,将主动制动与主动悬架系统进行协调控制,采用动态表面控制理论,克服了反演设计中激增项问题,依据协调控制思想,分别对制动与悬架系统设计了协调控制器,并对协调控制与非协调控制进行了仿真对比分析。结果表明:对主动制动和主动悬架系统采用协调控制,可在小幅降低舒适性的情况下获得更大的地面制动力,进一步提高了车辆的制动安全性,表明了该控制方法的有效性。     

汽车转向/制动系统的非线性解耦内模控制

首先提出一个非线性控制系统研究汽车转向系统和防抱死制动系统的协同控制问题。该控制结构由转向控制器和制动控制器组成。为了确保系统全局稳定性,采用反馈线性化方法进行解耦。为了提高系统的鲁棒性并确保期望的动态性能,对解藕线性化的系统采用内模控制方法进行综合。然后设计适用于复杂工况的制动力分配策略。最后用仿真结果验证控制系统的有效性,它改善了汽车制动稳定性和转向性能。     

小型汽车制动能量再生系统参数建模及仿真

针对一种型号的小型汽车制动能量再生系统, 进行了制动减速和起步加速过程相关参数建模,利用Matlab软件对此车制动能量回收及能量释放过程的车辆速度、加速度、液压蓄能器气囊压力、体积进行了仿真.通过对仿真结果的分析,得出的结论为:在制动减速过程,所选择的蓄能器能满足制动减速过程吸收完制动能量的要求;在起步加速过程,该蓄能器利用所储存的能量能够使该小型汽车起步加速到一定车速,从而满足车辆倒拖发动机,使发动机高速自行起动的要求.     

基于汽车电子机械制动系统的EBD/ABS研究

采用电子制动力分配(EBD)实现了采用电子机械制动(EMB)后的汽车前后轴间制动力分配,提出了基于EMB的制动防抱死(ABS)模糊PID控制算法.在建立EMB模型及整车模型的基础上对三种典型工况下的制动过程进行了仿真研究.结果表明,通过EBD能实现理想的制动力分配,基于EMB的ABS能把各车轮的滑移率精确地控制在目标滑移率附近,具有较强的鲁棒性.     

某炮口制退器的多目标优化设计

炮口制退器的性能是用制退器效率、炮口冲击波超压值、炮口火焰强度等因素的大小来评价的。为得到综合性能优良的炮口制退器结构,采用非支配排序遗传算法（NSGA-II）和流场数值模拟对某扩张喷口炮口制退器进行了多目标优化设计。流场数值计算模型采用二维轴对称欧拉方程进行描述,优化目标取为制退器所受冲击力最大和给定点的超压值最小,优化变量为喷口结构参数。通过优化得到了Pareto最优解集,为制退器的设计提供了非常有意义的参考。     

制动盘几何特征对结构模态特性影响仿真分析

针对几何特征参数改变对汽车制动盘结构模态特性的影响进行仿真分析,探索通过几何形状变化控制制动盘制动尖叫的可行性.首先建立了制动盘的ANSYS有限元模型,利用试验模态分析结果验证模型正确性的基础上,然后定量分析了安装凸台直径与高度、盘体直径与厚度、散热辐条分布密度的变化对前七阶自由与约束周向模态频率的影响.分析发现:盘体直径与厚度、散热辐条分布密度和安装凸台直径与高度对模态特性影响依次减小;盘体直径与厚度改变可以作为考虑轻量化和热容量的面向制动盘结构模态修改的途径.     

电涡流缓速器的三维数值仿真

为三维电涡流缓速器的仿真提供了一个完全的有限元表达式,这个表达式通过运用A,Φ-A公式结合库仑定律得以实现.为了考虑电涡流缓速器不规则的几何形状,采用了四面体单元对网格进行划分,并用有限元程序仿真电涡流缓速器在500rpm的磁通密度分布.电涡流缓速器在不同转速下用有限元程序计算的制动力矩与测量值进行了比较,测量值和仿真教据近似一致,有限元程序可用于工程计算和仿真.     

重型汽车制动器虚拟样机的建模与应用

为准确计算重型汽车鼓式制动器的制动效能因数,采用三维CAD绘图软件Pro/ENGINEER、有限元软件ANSYS、多体动力学仿真软件MSC.ADAMS,通过开发柔性体摩擦片与刚体制动蹄连接模块、柔性体摩擦片与刚体制动鼓非线性接触模块,建立了鼓式制动器的虚拟样机模型。应用鼓式制动器虚拟样机模型,对北京首钢重型汽车制造厂32t重型汽车的鼓式制动器进行仿真计算,仿真得出的鼓式制动器的制动效能因数,与试验测试结果基本相符。     

炮口制退器斜切喷口结构优化及其应用

建立了炮口制退器斜切扩张喷口二维轴对称流场模型,结合多岛遗传算法以制退器所受冲击力为目标对喷口结构参数进行了优化研究.将优化得到的喷口结构应用于三维制退器模型进行了验证计算,计算结果表明改进后模型中制退器所受的冲击力提高了49.3%.应用多岛遗传算法对制退器结构进行改进是可行的.     

飞机防滑刹车系统的MATLAB/SINMULINK建模与仿真

综合考虑飞机机体、机轮、轮胎和跑道状况的特性,建立了飞机防滑刹车的滑跑模型。对于刹车系统的非线性和不确定性,难以精确控制的特点,采用模糊控制来解决刹车控制问题。在MATLAB模糊逻辑工具箱中对控制器进行设计,并将模糊控制器与滑跑模型应用于SIMULINK仿真环境,建立整体仿真模型。仿真特性曲线表明:建立的整体模型和应用模糊控制比较合理,飞机的刹车性能良好。     

车辆全液压制动系统执行机构建模及仿真

分析了全液压制动系统执行机构的动态性能，并建立了执行机构的数学模型。基于数学模型，应用Matlab／Simulink仿真程序，对执行机构的动态特性进行仿真。并将仿真结果与气压和气顶液制动执行机构进行了分析对比，证明全液压制动系统执行机构具有良好的制动性能。同时讨论了影响执行机构制动性能的主要因素。     

制动器热分析的快速有限元仿真模型研究

基于制动过程中能量耗散的研究，建立循环制动过程中温度场分析的快速有限元仿真模型。对完全循环对称式的盘式制动器、鼓式制动器采用二维有限元仿真模型；对于空心盘式制动器考虑散热筋板结构建立三维循环对称有限元模型。考虑耗散热量分配系数、制动盘导热系数、对流换热系数、辐射换热鼷鼠等随温度的瞬态变化，获得瞬态温度场仿真结果。应用试验验证仿真结果，确认快速仿真模型的正确性与实用性，从而为制动器的抗热衰退、热疲劳设计提供了系统的解决方案。