复杂路面农用车辆制动防抱死系统仿真研究

分析了农用车辆使用制动防抱死系统的可行性,研究了复杂路面农用车辆制动防抱死系统仿真模型和仿真试验控制问题,建立了1/3农用三轮车制动动力学模型、复杂路面附着条件模型、农用三轮车仿真模型和复杂路面仿真模型,提出了两种制动工况下的仿真试验方法,准确模拟出农用车辆在复杂路面制动时车速与轮速曲线变化情况,验证了复杂路面ABS控制的有效性。     

不平路面上拖拉机—挂车机组制动过程建模与分析

建立了拖拉机－挂车机组在不平路面上制动过程的动力学模型，提出了符合车辆在不平路面上制动特征的自适应轮胎模型，仿真分析了随机路面上的制动过程，得出当路面不平度增大时，拖拉机－挂车机组的制动距离增长，制动加速度减小等有价值的结论。     

基于扩张状态观测器的路面附着系数实时估计

对车辆动力学控制中的道路路面附着系数实时估计问题进行研究。首先使用魔术公式建立1/4车辆制动模型,即车轮制动动力学模型;然后将其中的附着系数相关项视为制动系统的扩张状态,建立其扩张状态观测器,通过轮速信号和制动力矩信号实时观测制动过程中地面与轮胎间的纵向力,进而计算出路面附着系数;最后在均匀路面和突变路面条件下进行仿真研究。结果表明,所提出的方法对车辆制动系统参数摄动和传感器噪声具有鲁棒性,可以准确地实现道路路面附着系数的实时估计,观测器与控制器设计具有一定独立性。     

基于扩张状态观测器的路面附着系数实时估计

对车辆动力学控制中的道路路面附着系数实时估计问题进行研究.首先使用魔术公式建立1/4车辆制动模型,即车轮制动动力学模型;然后将其中的附着系数相关项视为制动系统的扩张状态,建立其扩张状态观测器,通过轮速信号和制动力矩信号实时观测制动过程中地面与轮胎间的纵向力,进而计算出路面附着系数;最后在均匀路面和突变路面条件下进行仿真研究.结果表明,所提出的方法对车辆制动系统参数摄动和传感器噪声具有鲁棒性,可以准确地实现道路路面附着系数的实时估计,观测器与控制器设计具有一定独立性.     

基于道路自识别的汽车ABS模糊PID控制仿真

针对汽车防抱死系统控制问题,基于CarSim软件建立汽车动力学模型,应用Matlab/Simulink设计了ABS模糊PID控制器,搭建了路面识别控制器模型,分别在高低对接路面和高低对开路面上通过carsim与Matlab/Simulink联合仿真实验进行ABS控制策略仿真实验验证。仿真实验结果证明,基于道路自识别的模糊控PID制相对无路面识别固定滑移率控制的汽车缩短了制动时间和距离,提高了汽车制动的稳定性。     

路面不平度对装有ABS汽车制动性能的影响

为了揭示在汽车制动过程中路面冲击对装有ABS汽车制动性能的影响,建立了计及路面不平度的汽车整车动力学模型.在该模型中路面不平度利用随机的四轮路面输入来实现.结合常规的ABS逻辑门限控制策略进行了路面不平度对装有ABS汽车制动性能影响的仿真研究.通过数值模拟实例结果得到了制动过程中路面不平度对装有ABS汽车制动性能造成的影响,为可靠有效地设计汽车ABS控制策略提供了依据.     

电磁与摩擦集成制动系统防抱死制动分层协调控制

为了深入研究电磁与摩擦集成制动系统防抱死控制机理,提高其在紧急制动下的防抱死控制性能,在建立电磁与摩擦集成防抱死制动模型的基础上,根据电磁制动与电子液压制动各自制动控制特性,提出了电磁与摩擦集成制动系统防抱死制动分层协调控制方法。在硬件在环仿真平台上验证了数学模型的有效性,并在模拟干燥沥青路面、冰雪路面以及对接路面环境下,对比研究了电磁与摩擦集成制动系统、高性能电子液压制动系统和低性能电子液压制动系统的防抱死制动性能。结果表明:在防抱死控制过程中使用电磁制动取代低性能电子液压制动系统控制车轮最佳滑移率,仅使用低性能电子液压制动提供一定的制动强度,完全可以实现与高性能电子液压制动系统相同甚至更优的防抱死控制效果。     

基于Simulink农用车辆ABS滑移率控制分析

针对滑移率与不同路面附着系数关系对各种路面制动工况进行分析研究,以完善全工况类型路面农用车辆防抱制动系统仿真内容为目的,设计滑移率为控制门限值的复杂路面制动仿真试验。利用MATLAB/Simu-link仿真软件,建立了滑移率模型、复杂路面模型、滑移率控制策略模型和复杂路面仿真模型。通过设定控制滑移率门限值得到单轮农用车辆附着系数交变制动时车速与轮速曲线变化情况。滑移率变化值处在最佳滑移率预定范围内,仿真试验验证了复杂路面车辆防抱制动系统滑移率控制的可靠性。     

考虑车辆动力学特性的半挂汽车列车队列协调控制

为提高低附着极限操纵工况下半挂汽车列车队列的跟驰控制性能,保证队列运行的安全性,提出考虑个体车辆动力学特性的半挂汽车列车队列协调控制方案。首先建立了12自由度(12DOF)的非线性半挂汽车列车模型作为队列中个体车辆的动力学仿真模型,其次设计了基于车头时距策略和模型预测控制(MPC)方法的上层队列跟驰控制器,一个显著特点是加速度约束可以根据路面附着的变化自动调整,即在进行上层队列的控制决策时就考虑了个体车辆动力学的潜能,使决策的期望跟驰加速度不超出个体车辆动力学极限,实现了上层队列跟驰与下层车辆动力学稳定性的协调控制。为准确识别路面附着工况,设计了基于带有遗忘因子的递归最小二乘法的路面附着系数估计算法。最后,以3辆车组成的半挂汽车列车队列为对象,对控制方案进行仿真验证,并分析了轴间制动力分配对队列跟驰控制和队列中各车辆横向稳定性的影响。研究结果表明:所提出的队列控制方案可以实现队列的跟驰控制,验证了在低附着路面条件下通过上下层的协调控制,可以显著减小跟驰误差和车间距波动,缩短跟驰调整时间。通过仿真分析还得到不同的制动力分配方案对队列跟驰性能的影响差别较大,并且还会显著影响车辆的横向稳定性。     

电动汽车再生摩擦集成制动系统ABS控制性能研究

提出电动汽车再生摩擦集成制动系统,建立了集成制动系统动力学模型和仿真系统;针对小型电动乘用车,分别在高附着路面直行、低附着路面直行、高附着弯道行驶3种典型工况下,对集成制动系统进行ABS性能仿真试验研究。研究中,以各轮制动转矩、滑移率和质心纵向加速度表征ABS控制性能参数,以纵向位移和质心侧偏角表征车辆行驶稳定性参数,以制动能回收率表征车辆能量回馈性能参数。研究结果表明,电动汽车再生摩擦集成制动系统具有较高制动性能、良好的ABS控制性能及较好的前后轮制动力分配性能,同时显著提高了制动能回收率。     

基于主动转向技术的汽车制动稳定性控制

以汽车制动稳定性控制原理和相关汽车动力学模型为基础,通过对汽车在两侧路面附着系数相差较大的对开路面的制动状况进行理论分析,提出利用主动转向技术控制汽车紧急制动时的稳定性,并使汽车在制动偏驶后能通过转向控制快速恢复到正确的行驶车道.在理论分析的基础上结合所提出的模糊控制策略和控制方式,设计模糊控制器进行仿真实验,并用实验结果进行了验证,结果表明利用所提出的汽车制动稳定性模糊控制策略,能减少汽车制动时的失稳状况,对于提高汽车的行驶安全性具有一定的作用.     

汽车线控液压制动系统的稳定性分析

阐述了线控液压制动系统的发展状况和结构特点,建立了相应的线控液压制动和整车动力学模型.并对基于线控液压制动系统的汽车稳定性进行了分析,制定了相应的控制策略,以实现对汽车的稳定性控制.最后进行了低附着路面转弯制动工况仿真,仿真结果表明,线控液压制动系统对车辆稳定性起到了很好的控制效果.     

基于Matlab/Simulink的半挂汽车列车防抱死制动系统仿真研究

以半挂汽车列车为研究对象,建立整车数学模型、轮胎模型、PID控制器模型、气压系统模型和滑移率的计算模型。对所建立的半挂汽车列车防抱死制动系统数学模型进行仿真研究,得出在干路面、湿路面和冰路面上的仿真曲线。仿真结果表明,建立的防抱死制动系统数学模型可靠,能达到较为理想的制动控制效果,验证了半挂汽车列车防抱死制动系统具有良...     

ABS路面识别的仿真分析

实时有效识别路面对防抱死制动系统(ABS)的制动安全性具有重要意义。通过以3种不同路面作为研究对象进行基准分析,利用Matlab/Simulink建立路面识别的仿真模型。仿真结果表明,最佳滑移率与路面基本相适应。     

基于Matlab/Simulink的车辆防抱死制动仿真系统

基于Matlab/Simulink仿真技术,建立了一种四轮车辆制动防抱死系统(ABS)的车辆动力学模型,嵌入了气压制动系统和ABS控制逻辑模型;对不同汽车在各种路况制动时的运动状态进行模拟。用户可方便地通过窗口输入车辆、路面参数及车轮转角等车辆行驶动态参数,便可完成对目标车辆制动时运动轨迹的动态仿真,为ABS产品的开发和与目标车辆的匹配提供了依据。     

再生制动与ABS匹配性控制策略研究

提出一种基于再生制动系统与ABS系统的集成控制方式,将汽车的再生制动融入到ABS制动防抱死系统中。在非紧急制动的过程中,优先采用再生制动力来提供汽车所需的制动力;而在紧急制动时,为了保障制动安全,撤出再生制动力。在Simulink中搭建仿真模型,并选择中低附着系数路面中度制动车轮抱死工况和对接路面中度制动两种工况进行模拟,仿真结果表明,该控制策略既可以保证制动安全,又可以回收制动能量,实现了再生制动系统与ABS制动系统良好匹配。     

基于电磁机械耦合再生制动系统的ABS控制

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(EMCB),进行了动力学分析和耦合机理研究;针对目前传统ABS离散开关控制的不足,基于EMCB系统和模糊自适应滑模控制提出了一种连续状态控制的ABS控制策略,以对接路面下的车辆直行制动工况和低附路面下的弯道制动工况为例,对车轮滑移率、制动能回收率、制动稳定性等进行了仿真分析。研究结果表明,所提出的ABS控制策略具有良好的响应性、鲁棒性和滑移率控制性能,既保证了制动稳定性和制动效能,又提高了制动能回收率,有效增加了电动汽车的续驶里程。     

四轮农用车辆主动空气阻力制动系统研究

针对四轮农用车辆防抱制动时地面制动力存在极限值无法更有效地缩减制动距离的问题,提出了新型车辆主动空气阻力制动(ABS&APB)系统,分析其工作原理并进行控制模型基础仿真研究;阐述主动空气阻力制动系统理论可行性,依据压缩空气喷气助力原理的反作用应用于车辆制动系统,利用Simulink建立新型四轮农用车辆制动系统动力学模型和APB仿真模型;设计了仿真试验,对比实施APB控制的车速与轮速曲线。结果表明,APB控制达到缩减制动距离和制动时间的目的。     

车辆在对开路面的制动仿真研究

通过建立数学模型,以Simulink为平台建立了二轮车辆仿真模型,通过设置不同的滑移率控制策略,让模型在对开路面环境进行仿真试验。通过对比分析不同控制方法下车辆系统左右车轮的各项制动性能参数,表明常规的PID控制下ABS系统的车辆在对开路面制动时左右侧车轮各项性能参数存在较大差异,通过改变期望滑移率参考值之后,制动效果得到明显改善。     

车辆防侧翻横摆力矩最优控制策略研究

为提高车辆在危险工况下的防侧翻性能,本文利用差动制动及主动转向两种控制方式对车辆进行防侧翻最优控制研究。在系统动力学模型和相关轮胎模型的基础上,利用模糊控制方法设计控制系统的上层控制器,利用防止车辆侧翻所需的矫正横摆力矩,采用主动转向和差动制动协调控制从而得到最佳矫正横摆力矩的方法来控制车辆的侧翻,并进行了仿真分析。结果表明,运用这两种控制方式对车辆进行最优控制时,两种控制方式产生的矫正横摆力矩达到最优,有效地降低了车辆在弯道路段的侧向加速度,提高整车的防侧翻性能,能够快速准确地使车辆恢复稳定。利用Matlab对控制系统进行了仿真与分析,仿真结果验证了所提出控制方法及控制策略的有效性,与未采用防侧翻控制系统的仿真结果相比,整车的主动安全性得到提高。