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。     

车辆ABS控制算法的理论分析与试验研究

采用车辆动力学分析的方法，分析了逻辑门限值和滑移率ABS控制算法的不足，并提出了基于路面附着系数的ABS控制算法。设计和开发了适应于BJ2020车型的单轮防抱制动系统的硬件和软件，并在转鼓试验台架上进行了一系列试验。通过仿真计算和试验研究，证实了该控制算法的有效性，为防抱制动系统的研究提供了切实可行的途径。     

基于道路自动识别ABS模糊控制系统的研究

道路状况自动识别是保证车辆防抱制动系统（ABS）正常工作的前提，本文提根据制动压力，滑移率和车轮减速度进行道路自动识别的方法，并依此设计了ABS模糊控制器，结合7自由度车辆模型，考虑悬架和轮胎的非线性影响，对单一附着系数路变附着系数路面进行了ABS制动模拟试验，试验结果表明，基于路面自动识别ABS模糊控制系统能准确判断出路面状况的变化，据此调整控制策略，使车辆获得最大地面制动力和较好的横向稳定性，对比试验证明它优于传统PID控制，且具有较强的鲁棒性。     

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。     

车辆防抱制动系统与主动悬架联合控制

提出了车辆防抱制动系统与主动悬架联合控制的策略：法车辆制动时，主动悬架控制系统不再以乘坐舒适性为主要控制目标，而是作为调节轮胎法向反力变化的工具，使得轮胎法向反力在车轮滑移率达到最优时也达到最大值，从而获得最大地面制动力。结合7自由度非线性车辆模型，考虑轮胎动态特性的影响，利用基于滑模变结构控制理论联合控制策略进行了车辆制动模拟试验。试验结果表明，车辆采用防抱制动系统与主动悬架联合控制，在保证车辆制动稳定性的同时充分利用路面提供的最大附着系数，获取最大地面制动力，从而显著提高了车辆制动性能。     

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。     

基于最佳滑移率的电磁-摩擦集成制动器防抱死控制研究

为了在汽车防抱死过程中充分发挥电磁制动反应迅速、非接触制动的优点,通过试验数据,应用自适应模糊神经网络设计出路面识别器来获得最佳滑移率和峰值附着系数,以最佳滑移率为控制目标,采用模糊控制方法实现电磁-摩擦集成制动器的防抱死功能。结果表明,路面识别器识别准确,防抱死制动响应迅速,制动过程平稳,与传统逻辑门限值控制的摩擦制动相比防抱死制动性能得到提高。     

基于拟人智能决策-规划算法的主动制动系统研究

为了提高智能汽车在突发性交通危险工况下的安全性,设计了主动制动系统拟人智能决策-规划算法。建立了不同路面峰值附着系数条件下的制动电机目标电流Ii-hope函数,依据制动过程中实际滑移率λ和路面峰值附着系数μ,对制动电动机最优目标电流进行实时决策-规划。研究结果表明,在突发性交通危险工况下,所设计的拟人智能决策-规划算法能够把滑移率控制在当前路况最佳滑移率附近,在兼顾了舒适性的同时,整车制动能力提高了4.12%~4.38%,有效降低了智能汽车在突发性交通危险工况下的事故率。     

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ABS模糊控制的仿真

通过一个1/4车辆模型来评价ABS系统的性能。采用模糊控制理论,利用类似于人脑的推理方法,通过理论分析和已有的试验数据,构造出满意的模糊控制器。控制目标是使得汽车在不同行驶条件下制动时,都能使车轮工作在最佳滑移率附近,缩短制动距离并有效的改善制动时的方向稳定性。仿真结果表明,采用模糊控制算法使整个防抱制动系统的设计简单,避免建立复杂的制动过程数学模型,可以控制滑移率在最佳滑移率附近,并缩短了制动距离。     

基于轮速的路面状态识别方法

在MF轮胎模型的基础上，针对影响路面附着系数的因素，详尽分析了在6种典型路面上滑移率与附着系数之间的关系，提出了利用轮速等汽车动力学参数便捷识别路面状态的方法。该方法在典型路面特性的基础上，将估计的路面附着系数与典型路面的特性进行比较，并给出路面的状态。最后在直线制动工况下模拟了该路面状态识别方法在分离路面和组合路面上的可靠性和有效性。结果表明该方法能够较好地识别路面的状态。     

车辆转弯制动防抱死系统仿真

充分考虑车辆转弯制动时车轮法向载荷以及回正力矩的影响,建立了汽车弯道行驶的8自由度整车模型。用该模型对车辆转弯制动时的车速与轮速的变化、车轮滑移率的变化进行了计算机仿真。仿真结果与试验结果较为吻合,表明该模型是正确的。     

ABS优化模糊控制器设计

防抱死控制系统(ABS)被用来改善车辆在较滑的路面紧急制动时的控制性能。控制目标是在适当方向增加车轮的驱动力以维持足够的车辆稳定性和转向性以及缩短车辆的制动距离。本文提出了一种ABS优化模糊控制器。目标函数被定义为维持车轮的滑移率在一个理想水平以便获得最大的车轮驱动力和车辆减速度。用遗传算法来优化模糊单元。仿真结果表明该控制器收敛快且在不同路面性能良好。     

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。     

基于滑模极值搜索算法的车辆驱动防滑控制策略

为了提高车辆的驱动防滑能力,提出了一种基于滑模极值搜索算法的驱动防滑控制策略。采用滑模极值搜索算法作为一种自寻优方法找到轮胎力-滑转率曲线的极值点,无需估计路面附着系数和建立理想参考模型就可以将轮胎的滑转率控制在最优滑转率附近,提高车辆的动力性和方向稳定性。在Matlab/Simulink中建立车辆系统仿真模型。仿真结果表明,此控制策略能使车辆在驱动过程中快速达到实时路面条件下的最优滑转率,增强了车辆的动力性能。     

基于滑移率的汽车防抱模糊控制方法与仿真

提出了一种基于车轮滑移率的汽车防抱模糊控制方法。以某车型为例，建立了制动过程的整车模型、车轮模型、制动器模型和轮胎模型，并对这种基于滑移率的模糊防抱控制方法进行了计算机仿真研究。仿真结果表明，该模糊控制方法能够达到理想的制动控制效果，同时具有较强的鲁棒性。