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。     

四轮转向和差动制动联合控制的车辆横摆动力学

提出了一种基于四轮转向和差动制动联合控制的车辆横摆动力学控制策略。根据四轮转向和差动制动对横摆动力学的影响,设计了一个双输入双输出模糊控制器,以产生适当的横摆力矩和后轮转向角来控制质心侧偏角和横摆角速度。在Matlab／Simulink环境下建立了相应的仿真模型并在典型转向工况下进行了仿真试验。研究结果表明,与两个系统单独控制相比,联合控制情况下车辆的横摆动力学响应特性得到了很好的改善,从而提高了车辆的操纵稳定性和安全性。     

基于模糊滑模的车辆横摆稳定性控制

针对分布式驱动汽车在极限工况下易出现失稳问题,提出了基于模糊滑模控制的车辆横摆稳定性策略。控制方案采用分层设计,上层控制模块利用模糊滑模理论求出车辆理想状态下的附加横摆力矩;下层考虑驱动电机输出最大力矩和路面附着约束条件,以降低轮胎纵向利用率为目标优化分配各车轮转矩。通过CarSim-MATLAB/Simulink联合仿真平台进行双移线工况仿真试验,结果表明,该控制策略下的车辆横摆稳定性显著提升。     

双轮毂电机驱动电动汽车电子差速控制研究

针对轮毂电机驱动电动汽车电子差速问题,以横摆角速度为控制目标,提出了滑模变结构控制的电子差速控制策略,并进行了CarSim与Matlab/Simulink联合仿真和道路试验。仿真与试验结果表明,相比于无差速控制工况,差速控制下车辆的横摆角速度可以较好地跟踪理想横摆角速度,车辆的转向性能得到提高,且有一定的转向盘助力效果。     

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.     

基于制动与主动悬架的车辆横向稳定性联合控制

车辆在紧急转向时会产生横摆、侧滑运动,甚至引起车辆失稳。为了提高车辆在转向时的横向稳定性,本文提出了基于PI制动与在线LQG控制的主动悬架的横向稳定性联合控制。通过PI制动改变车辆的横摆角速度。通过实时地调节LQG控制变量的加权值,实现对主动悬架力的合理分配。通过调节主动悬架的垂向力,改变轮胎的垂向载荷,从而改变轮胎的侧向力,达到减小车辆质心侧偏角的目的。最后对控制方法在阶跃输入工况下进行仿真。仿真结果表明,联合控制的车辆横摆角速度较好地跟踪理想横摆角速度,车辆的质心侧偏角大幅减小,车辆在转向工况下的横向稳定性得到提高。说明该联合控制算法是有效的。     

基于电动轮汽车四轮转向控制策略研究

为提高四轮转向汽车的稳定性,提出了一种基于电动轮汽车的线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制与直接横摆力矩(Direct Yaw-moment Control,DYC)协调控制策略。首先设计了以侧向车速、横摆角速度和侧向位移为控制目标的LQR控制器,然后设计了以横摆角速度为控制目标的DYC控制器,最后通过CarSim与MATLAB联合仿真验证表明:在良好工况下,LQR控制四轮转向车辆可实现质心侧偏角趋近于0和横摆角速度在理想范围内的折中最优化控制。在极限工况下,LQR四轮转向系统中附加横摆力矩协调控制可明显提高车辆的稳定性。     

基于分层模型的轮毂电机驱动车辆直接横摆力矩控制

为提高多轮轮毂电机驱动车辆动力学综合控制性能,提出了一种基于分层模型的直接横摆力矩控制策略。上层为运动跟踪控制层,设计了基于车轮转角的前馈控制器,对车辆横摆角速度稳态增益进行调节,同时将滑模控制进行改进,设计了滑模条件积分控制器进行反馈控制,使横摆角速度追踪其期望值;下层为转矩优化分配层,基于稳定性优先原则,建立了以减小轮胎负荷率为目标的优化函数,并且将控制分配问题转换为二次规划问题进行求解。依托某型8×8轮毂电机驱动样车进行实车试验,结果表明,在连续转向工况和双移线工况下,所提出的控制策略使车辆最大横摆角速度偏差分别降至理想横摆角速度的6%和9%以内。此外,该策略能够有效控制轮胎负荷率,实现转向行驶时的转矩优化分配,改善了车辆操纵稳定性。     

纯电动汽车制动能量回收控制策略研究与仿真

为有效地回收电动汽车的制动能量,分析了再生制动力的约束条件和电机再生制动力矩的最大限值;根据电机可提供再生制动力矩与需求的制动力矩的关系,提出了满足四轮驱动电动汽车的制动能量回收优化控制策略,利用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,仿真结果表明,该控制策略能够实现安全条件下的制动能量回收,制动能量回收效率达到22.11%。     

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。     

电动汽车再生制动模糊控制策略与优化研究

以电动汽车制动能量回收系统为研究对象,分析了影响制动能量回收的各因素,在此基础上提出了基于模糊控制的再生制动控制策略,在SIMULINK中建立了该控制策略的仿真模型。并应用遗传算法对该控制策略的隶属度函数进行了优化,将其嵌入到ADVISOR再生制动控制策略中,分别在美国公路UDDS,美国市区模拟循环FTP,欧洲公路EUDC和日本的1050工况下与ADVISOR中的再生制动策略进行对比。分析汽车的续驶里程以及工况循环下能量回收总量,以证明该策略以及优化后策略的有效性。     

一种新型的车辆稳定性分层控制策略

为了优化稳定性控制算法,提出并仿真分析了一种新型的车辆稳定性分层控制策略。该控制策略由上下两层组成,上层控制器基于最优控制理论的横摆力矩控制策略,下层控制器采用最优分配法,将修正横摆力矩合理分配到各车轮上。基于MATLAB/Simulink建立了八自由度非线性车辆模型,并对该模型进行了实车实验验证,然后基于该模型对该控制策略进行了仿真分析,验证了此分层控制策略的有效性。仿真结果表明,在大侧向加速度和大侧偏角的极限工况下,所设计的新型控制系统能够有效地改善车辆的操纵稳定性。     

后驱并联式液压再生制动汽车制动力分配研究

介绍了一种后驱并联式液压再生制动汽车的基本结构,分析了液压再生制动的基本原理和整车制动控制器的工作过程,提出了一种基于制动强度、车速、理想制动力分配曲线和ECE制动法规的制动力分配策略,包括前后轮制动力的一次分配和后轮制动力的二次分配。在MATLAB/Simulink环境下建立了整车制动仿真模型,并进行了仿真分析。分析结果表明,在城市轻度制动工况下,车辆的制动能量利用率较高,验证了所提出的控制策略的正确性。     

监督控制下的车辆集成底盘控制策略与仿真

分析了轮胎侧偏角与操纵稳定性的关系,提出根据前、后轮胎侧偏角及其角速度来定义判断车辆稳定性的因子.采用层次化的模糊逻辑监督控制协调各相对独立的子功能控制器,以实现主动转向、主动驱动/制动的集成控制.下层的各子功能控制器根据上层监督控制分配的权重,实现各自的横摆角速度跟踪或者稳定性控制目标.通过仿真研究了这种层次化集成控制策略和算法在极限工况下的性能.结果表明,相比传统的一些独立或联合的底盘控制方法,该集成控制避免了控制器间的冲突,在极限工况下能更好地实现车辆状态跟踪和稳定操纵,并可减小控制能量消耗.     

基于轮胎力优化分配的车辆稳定性控制研究

为了改善车辆在低附着系数路面的稳定性,提出了基于轮胎力优化分配的车辆稳定性控制策略。整体控制方案采用分层结构的控制方法,上层横摆力矩控制器以跟踪期望横摆角速度为目标,输出保持车辆横向稳定性的修正横摆力矩;下层控制分配器通过最优化控制分配方法,合理、最优地分配各轮制动力大小,实现上层修正横摆力矩。采用MATLAB/Simulink与Carsim联合仿真平台,验证所设计稳定性控制方案的控制效果,并与传统的单轮、单侧制动控制方式进行对比。研究结果表明,在低附着系数路面上,同时对多个车轮进行优化分配控制可以发挥更大的控制潜力,控制效果明显优于单轮/单侧制动控制方式。     

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。     

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%。     

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。     

电动轿车再生ABS与液压ABS制动品质对比分析研究

电动汽车的制动不仅有实现防抱死、保持车辆稳定性的功能,同时还有回收制动能量、节约能源的作用。在能源与环境问题日益严重的今天,电动汽车的再生制动问题成为研究的一大热点,将再生制动与制动防抱死结合也是今后的一个发展方向。     

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％.