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。     

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。     

4WID-4WIS车辆横摆运动AFS+ARS+DYC模糊控制

对四轮独立驱动-独立转向(4WID -4WIS)车辆横摆稳定性控制进行研究.对侧偏角与横摆角速度之间的耦合性进行分析,提出了控制策略:当质心侧偏角比较小时以理想横摆角速度跟踪控制为主,当质心侧偏角比较大时以抑制质心侧偏角过大为主.基于模糊控制技术提出集成“主动前/后轮转向+直接横摆力矩控制”( FRD)的新型车辆横摆稳定性控制系统.仿真结果表明,与直接横摆力矩控制(DYC)的车辆相比,FRD可明显降低车辆的制动力矩和车轮纵向滑移率,确保车辆在低附着路面上高速行驶时具有良好的横摆稳定性.     

基于Simulink的分布驱动电动汽车再生制动的研究

以分布驱动电动汽车再生制动系统为研究对象,介绍了再生制动的基本原理及影响因素。利用Simulink建立了电动轮力学模型、轮胎模型、电机模型、电池模型以及再生制动与ABS集成控制模型。以最佳制动能量回收为目标,进行单一附着路面相同目标制动强度下不同制动初始车速和相同制动初始车速下不同的附着路面不同制动强度的仿真。结果表明,再生制动与ABS集成控制策略能按照电动轮状态进行有效而准确的控制和能量回收,验证了所建模型的准确性和控制策略的有效性。     

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。     

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。     

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。     

基于电磁机械耦合再生制动系统的电动汽车稳定性控制

针对现行电动汽车再生制动的不足,提出了一种电磁机械耦合再生制动系统,以克服摩擦制动和再生制动相互独立控制的缺点。在此基础上,以内嵌侧向力约束的二自由度车辆模型为参考模型,基于直接制动输入分配和模糊补偿控制提出了一种集成再生制动的电动汽车稳定性控制策略。以美国FMVSS126法规为试验工况和评价指标,以及低附路面阶跃转向工况为例,应用Matlab/SimulinkCar Sim车辆动力学仿真试验平台,对有、无模糊补偿控制的侧向稳定性、操纵响应性和能量回收率等进行对比分析。研究结果表明,有模糊补偿控制的车辆顺利通过法规测试,所提出的模糊补偿稳定性控制策略具有很好的鲁棒性和横摆稳定性,减小了横摆角速度和质心侧偏角的跟踪误差,即增加了行车安全性,又具有一定的制动能回收率。     

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。     

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。     

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。     

基于单轮台架制动能量回收控制算法的研究

电动汽车在制动情况下提供一个良好制动性能的同时保证其能进行能量回收是电动汽车能量回收控制系统的一个重要特性。针对此特性,以本实验室的单轮ABS制动台架为原型,提出了一套控制算法,不仅合理地分配了制动器制动力和电机制动力之间的关系,而且顾及到了制动时进行制动能量回收的问题,使得电动汽车在获得制动安全性的前提下有一个良好的经济适用性,这对延长电动汽车的续驶里程有着重要的实际意义。     

制动器惯性试验台的改进设计

通过增加一个模拟路面的滚筒、车轮驱动电机及车轮和滚筒间的压紧油缸等关键装置,并对控制系统进行了重新设计来满足新系统要求,使普通汽车制动器惯性试验台在保留原有功能不变的基础上,能够进行单个车轮的防抱死制动(ABS)和驱动防滑(ASR)试验。     

电动汽车制动能量回收系统研究

为进一步提高电动汽车的能量利用效率以改善其续驶里程,开发了一套电动汽车制动能量回收系统.系统结构简单,可靠性高,并具有机械制动备份功能.同时,考虑到电动汽车电动机和电池性能参数,开发了高效的再生制动控制策略,算法具有较强的移植性.采用硬件在环的方式对系统的控制效果和制动能量回收效率进行了仿真测试.结果表明,再生制动力和摩擦制动力可以很好地协调运作,同时有效地回收制动能量.最后,在燃料电池汽车上进行转鼓实验,很好地完成了Japan-1015循环工况,能量回收效率高达59.15％.     

纯电动汽车液压制动力特性研究

纯电动汽车机电复合制动研究中,实现液压制动力的良好控制对能量回收与制动效能有着非常积极的意义。通过探究电动汽车机电复合制动的结构特性和工作原理,提出相应的机电复合制动协调控制策略,并通过实验测取了液压力变化特性曲线。结果表明,通过搭建的液压制动力控制装置实现了不同制动需求下的液压力的控制,为机电制动力控制研究提供参考。     

车用磁流变液制动器制动效果分析与研究

以磁流变液(MRF)的流变特性为基础,推导了双盘式圆盘型磁流变液制动器的制动力矩计算公式;在整车环境下对磁流变液制动器进行了匹配设计,并在Matlab/Simulink软件环境下建立ABS制动控制系统模型;在ABS模型中,对磁流变液制动器的性能进行了仿真和分析,其结果证实磁流变液制动器具有优越的综合制动效果。     

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。