电动汽车再生制动与液压ABS系统集成控制研究

文章根据制动系统的结构制定了常规制动和防抱死制动的控制策略,在Matlab/Simulink平台上建立了控制策略的仿真模型.仿真结果表明,控制策略能满足制动安全性和驾驶员感觉的要求,并能回收相当比例的制动能量.文中建立了实车测试系统来验证该控制策略,试验结果与仿真结果类似,表明集成控制系统满足设计要求.     

微型电动轿车制动能量回收及控制策略的研究

分析了电动汽车制动能量转换和回收的制约因素,以某前驱动微型电动轿车为研究对象,在传统汽车制动理论的基础上,提出了电机再生制动力和摩擦制动力以及整车前、后轮制动力的联合控制策略;基于Matlab/Simulink和Advisor软件平台进行了系统建模和典型循环工况下的仿真,结果表明,该联合控制策略能够实现安全制动条件下的制动能量回收,且能量回收率达14.13%。     

制动工况下汽车乘坐舒适性仿真分析与研究

针对制动工况对汽车乘坐舒适性影响最为显著这一主观试验结论 ,建立了反映路谱对乘坐舒适性影响的七自由度“制动 -振动”联合模型 .采用Simulink仿真软件包对该数学模型建立了仿真模型 .仿真分析了不同制动力矩和不同路面对乘坐舒适性的影响 ,仿真结果与主观试验结论一致     

应用微分Petri网分析汽车再生制动模式的切换

针对混合动力汽车再生制动模式切换过程中引起的混杂系统的动态变化难以控制的问题,利用混杂系统理论,分析了混合动力汽车制动过程中的离散事件和连续状态变量对再生制动模式切换的影响.基于给定的再生制动控制策略,建立了再生制动混杂系统的微分Petri网模型,在以往建模方法的基础上增加了对离散事件的单独刻画,实现了对再生制动过程中的离散事件和连续状态变量的综合建模.通过Matlab/Simulink/Stateflow建立再生制动数学模型,实现了对再生制动过程中离散事件和连续状态变量的综合仿真,完成了再生制动模式判断和模式切换过程,结果表明微分Petri网用于再生制动混杂系统建模是合理和可行的.     

混合动力轿车制动能量回馈控制策略

设计出一种新型的制动能量回馈系统及相应的控制策略,从而显著提高混合动力轿车的续驶里程并保证车辆的制动安全.以某型混合动力轿车为研究对象,基于ADVISOR软件建立制动能量回馈系统的仿真模型,设计出一种新型的集成防抱死系统的制动能量回馈系统,并在不同控制策略下对该制动能量回收系统进行典型城市工况循环的仿真分析.结果表明,所设计的制动能量回馈系统安全可靠,回馈制动力与摩擦制动力能够很好地调节,最大限度地发挥能量回馈能力;能量回馈效果显著,在UDCC循环工况下,比ADVISOR原生制动控制策略燃油经济性提高了约15%.     

四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制

以四轮轮毂电机电动车为对象,研究了综合考虑理论安全距离与实际距离之差、两车相对速度的模式切换控制和再生制动的自适应巡航控制(ACC)策略。该控制策略将ACC分为跟随前车模式、定速巡航模式和匀速行驶模式,设计了包括理论安全距离算法、驱动力矩控制算法、制动力矩控制算法的自适应巡航控制器,通过再生制动对制动能量进行回收;并基于驾驶模拟器实验台设计典型工况,对控制策略进行实验验证。结果表明:设计的自适应巡航控制策略能够使本车安全跟随前车,提高驾驶舒适性,实现再生制动控制。     

四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制研究

论文以四轮轮毂电机电动车为对象,研究了综合考虑理论安全距离与实际距离之差、两车相对速度的模式切换控制和再生制动的自适应巡航控制(ACC)策略。该控制策略将ACC分为跟随前车模式、定速巡航模式和匀速行驶模式,设计了包括理论安全距离算法、驱动力矩控制算法、制动力矩控制算法的自适应巡航控制器,通过再生制动对制动能量进行回收,并基于驾驶模拟器实验台设计典型工况对控制策略进行实验验证。结果表明：设计的自适应巡航控制策略能够使本车安全跟随前车,提高驾驶舒适性,实现再生制动控制。     

汽车ABS与AFS集成控制算法

提出一种制动防抱死系统(ABS)与主动前轮转向(AFS)系统的集成控制算法.ABS采用逻辑门限值控制算法,以车轮的角加速度为主要门限、滑移率为辅助门限.AFS采用基于二自由度车辆模型建立的横摆力矩补偿前馈控制和滑模反馈控制相结合的复合控制算法.采用8自由度车辆模型验证所提出的控制算法,该模型包含“Magic Formula”轮胎模型和基于单点预瞄的驾驶员模型.在Matlab/Simulink中通过对开路面的直线制动工况和定圆弯道制动工况下的仿真来评价集成控制算法.仿真结果表明:在对开路面上ABS与AFS的集成控制能够有效地缩短制动距离,提高车辆制动过程的方向稳定性.     

电动汽车再生制动力动态协调控制算法研究

目前对电动汽车再生制动力的控制算法研究主要集中在制动力分配控制算法上,文章提出了一种制动力动态协调控制算法,利用前馈-反馈控制,控制目标是在模式切换过程中尽可能使机械制动系统和电机制动系统的力矩之和满足驾驶员的需求,减小车辆减速度的变化率,保证车辆制动时的平顺性。测试结果表明,所制定的控制策略可以满足驾驶员的需求,保证制动过程的平顺性。     

铁道车辆制动系统防滑控制仿真与试验研究

通过建立铁道车辆单轮对运动学模型、轮轨蠕滑力模型、制动过程的制动力开环与闭环控制模型,分析了单轮对制动工况下的防滑控制仿真方法.针对电空直通制动系统防滑单元,基于DSHplus软件建立了气路仿真模型与防滑控制策略仿真模型,通过与Matlab联合仿真,分析了电空直通制动系统防滑单元的气路特性与控制参数的选择,研制了制动防滑单元并进行了相关试验,结果表明,该仿真模型可用于模拟轮对制动过程的滑行工况,可用于防滑单元的集成设计与参数优化.     

踏板行程模拟器在线控制动系统中的应用

为了提高制动过程的舒适性并消除制动操作时的不适感,考虑到制动踏板感觉是线控制动系统研究的核心内容并直接关系到车辆的驾驶舒适度及行驶安全性,利用踏板行程模拟器来模拟制动踏板感觉,并分析比较传统制动系统和带有踏板行程模拟器的线控制动系统.利用AMESim软件建立踏板行程模拟器模型,利用MATLAB/Simulink软件设计踏板行程模拟器的单神经元自适应智能PID控制策略.设置传统车辆制动系统台架试验基本参数并进行仿真验证,最终得出该线控制动系统中的踏板行程模拟器和控制策略均能达到传统制动系统的性能要求,并有效地改善了制动过程中的舒适度.     

单轴解耦式复合制动系统的控制策略及试验验证

针对吉林大学自主开发的基于传统ESC液压调节单元的单轴解耦式制动能量回收系统,开发了固定分配系数的串联控制策略,进行电机制动力和液压制动力的协调控制.将制动能量回收控制算法集成在制动控制器中,编写控制策略并进行实车试验.试验结果表明,以60 km/h的初速度分别进行协调制动、叠加80 N·m电机力矩制动和叠加50 N·m电机力矩制动,能量回收率分别达24.84%、17.38%和10.28%,并且协调制动过程中车辆加速度与制动踏板保持稳定,驾驶员没有制动变"软"的感觉,说明所提出的控制策略能够提高制动能量回收率,并且保证制动踏板感觉.     

摩擦式制动器与非接触轮边缓速器集成系统仿真分析

为了有效提高轿车制动效率,建立了摩擦式制动器与非接触轮边缓速器集成系统控制模型,获得了缓速器制动力矩和集成系统总制动力矩随车轮转动角速度的变化关系;提出了通过脉冲宽度调制调节缓速器线圈通电电流从而改变集成系统总制动力矩的方法。利用建立的系统控制模型和控制策略对汽车制动性能进行仿真。仿真和实例分析表明,与传统的制动系统相比,摩擦式制动器与非接触轮边缓速器集成系统使制动时间缩短3.7 s,制动距离减少76.8 m。     

微型客车防侧翻底盘集成控制策略

针对微型客车在行驶过程中出现的侧翻问题,建立微型客车整车参数化模型和车辆参考模型.根据主动悬架工作原理和差动制动力学特性,分别建立主动悬架和差动制动防侧翻控制子系统,在此基础上提出防侧翻集成控制策略,以横向载荷转移率为触发条件,依据车速分别实施主动悬架控制或差动制动控制,降低车辆横摆角速度及车身侧倾角,实现防侧翻控制.利用Matlab/Si-mulink与CarSim建立集成控制系统联合仿真模型,选取鱼钩试验及角阶跃试验2种典型工况对防侧翻集成控制策略进行仿真试验验证.结果表明:防侧翻集成控制系统能够有效降低极限工况下车辆的车身侧倾角、横摆角速度等参数值,增强微型客车的侧翻稳定性,降低侧翻发生的几率.     

四轮独驱电动汽车复合制动控制策略

伴随汽车的电子化与智能化发展,针对四轮独驱电动汽车驱/制动力独立可控的优势,提出了一种考虑驾驶员制动特性的四轮独驱电动汽车复合制动控制策略。通过应用车辆动力学仿真软件CarSim与MATLAB/Simulink软件建立车体模型、电机模型、电池模型和能量回收控制模型,并合理分配前后轴制动力矩和液压制动与电机制动的比例,通过两种不同循环实验工况对能量回收控制方法进行仿真实验验证。实验结果表明:所提出的复合制动控制策略可以有效分配汽车前后轴制动力矩,保证汽车制动稳定性,并获得较高的能量回收率,提高汽车行驶里程。     

智能车辆自适应巡航控制策略研究

为满足车辆自适应巡航安全性要求,提出了一种分层式自适应巡航控制策略。首先将车辆行驶模式分为定速巡航与跟车巡航两种,并设计控制模式切换策略,针对不同模式,分别建立基于PID控制和基于可变车头时距的安全车间距策略与最优控制的控制器模型,获得期望加速度;然后建立下层制动/节气门开度切换模型及其逆模型,得到车辆期望的节气门开度和制动压力,实现对车辆的控制;最后基于CarSim与Matlab/Simulink联合仿真平台进行测试。结果显示,所设计的安全车间距策略和控制策略能够保证巡航稳定性及安全性。     

自适应半主动悬架系统控制策略

建立了一种自适应半主动悬架的控制策略,能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性.首先建立集成了考虑悬架限位的阻尼连续变化(CVD)天棚控制算法的整车模型,并在不同路面和车速下进行仿真分析,建立由悬架动行程均方值估计路面不平度等级的方法;其次,提出一种考虑路面不平度等级的自适应型半主动悬架控制策略;然后采用遗传算法对不同工况下的控制参数进行离线优化;最后将优化后的控制参数用于在线控制,并与传统的被动悬架以及天棚控制的半主动悬架进行对比分析.仿真结果表明:汽车在复杂工况行驶时能有效识别路况信息并进行控制模式切换;在Comfort模式时能有效提高汽车平顺性;在Sport模式时能有效提高汽车的行驶稳定性;在Safe模式时能有效提高汽车行驶安全性.     

轿车电磁制动与摩擦制动集成系统的性能试验

利用所研制的电磁制动与摩擦制动集成系统试验台,进行了不同空气间隙、不同最大通电电流、不同电磁制动器线圈匝数以及不同制动盘材料时的集成系统联合制动力矩对比试验,研究了联合制动力矩、电磁制动力矩与摩擦制动力矩三者关系以及各参数对电磁制动与摩擦制动集成系统的影响.结果表明:气隙、电磁线圈通电电流、电磁线圈匝数以及制动盘材料等均对集成系统总制动力矩大小造成影响;综合考虑性能、安装2方面因素,可以选择的参数为气隙2 mm,电磁制动器线圈的最大通电电流为15 A,电磁线圈匝数为820×4,制动盘材料采用铜材质;对于整车总质量超过1 200 kg的车辆,线圈最大通电电流可以增大至25 A.     

非线性准PR双模逆变器的设计

针对光伏发电系统并网与离网两种应用需求,讨论分析并网、离网两种逆变模式的原理及控制策略.提出一种非线性准比例谐振(PR)控制器用于光伏系统并网与离网状态切换过程中的逆变控制,拟通过引入的非线性环节增大系统响应初期增益,提高控制的快速性,以消除切换过程中的电压电流畸变,保障逆变效果的平滑性.Matlab/Simulink仿真结果表明:所提方法具有可行性与有效性.     

基于电磁机械耦合再生制动系统的制动力分配策略

针对现行电动汽车再生制动的不足,提出一种新型电磁机械耦合再生制动系统(electromagnetic-mechanical coupled regenerative braking system,EMCB),并对其进行动力学分析和耦合机理研究;基于EMCB系统和理想制动力分配曲线提出一种制动力分配策略,构建EMCB系统模型和控制策略仿真系统,应用Car SimSimulink联合仿真平台,以有、无滑移率控制的紧急制动工况为例,对制动能回收、制动稳定性和制动舒适性等进行对比研究和验证分析。研究结果表明,所提出的制动力分配策略不仅实现中低制动强度下实际制动力分配曲线与理想I曲线高度吻合,还满足高制动强度下制动效能的需求,即保证了制动稳定性和制动舒适性,又提高了能量回收效率,有效增加了电动汽车的续驶里程,为进一步获得良好的防抱死制动系统(ABS)、电子制动力分配系统(EBD)、电子稳定系统(ESP)等控制性能奠定了基础。