浅析汽车制动防抱死系统(ABS)

主要介绍了汽车制动防抱死系统(Antilock-Braking-System)的功能、原理、构造和发展方向。论述了ABS能有效缩短制动距离提高汽车制动时方向稳定性的原因,对常见类型的汽车制动防抱死系统主要零部件的结构及其工作过程加以描述。并对ABS在改善制动过程和集成化应用的改进方向提出了见解。     

电动汽车复合制动预测模型

基于提出的制动强度二次再分数学模型,系统研究了并联复合制动系统预测模型的设计方法。设计了离线优化流程:对由车速v、电池So C及制动强度z构成的连续设计空间进行试验设计(Design of experiments,DOE)。基于DOE采样点,采用协同优化设计方法(CO),通过定义再生制动能量回收和制动稳定性两个子系统,得到离线优化数据,进而建立了制动力分配预测模型。基于预测模型的仿真验证表明:预测模型可实现实时最优控制,可在保证制动稳定性的前提下,最大化回收再生制动能量,具有较大的工程应用价值。     

耦合深度神经网络的动力电池联合状态估计

荷电状态(state-of-charge, SoC)和健康状态(state-of-health, SoH)的精确估计对新能源汽车动力电池的安全健康运行至关重要,但现有方法难以在统一架构下实现准确、高效的SoC和SoH联合估计。针对上述问题,提出了一种耦合深度神经网络的动力电池联合状态估计方法,利用深度神经网络特征自提取功能,构建了从可观测电压数据片段输入到SoC和SoH的映射模型。对所提方法进行了验证,结果表明SoC和SoH的估计均方根误差分别是12.09 mA·h和10.89 mA·h,分别仅为标称容量的1.63%和1.47%,且单次预测用时只需要约0.69 ms,具有精度高、运算快的优势。     

基于积分滑模的电子机械制动系统ABS控制

为解决传统制动系统逻辑门限控制存在逻辑复杂且难以充分利用路面附着的问题,以及ABS存在的非线性、不确定性问题,提出了一种基于路面识别的ABS控制策略应用在电子机械制动系统。首先,通过Simulink建立1/4车辆制动模型;其次,分析附着系数在不同路面存在的差异性以及附着系数和车轮角减速度的变化规律,设计了一种高效且准确的路面识别算法来估算当前路面的最佳滑移率;最后,设计了基于积分滑模控制的ABS控制策略跟踪最佳滑移率。仿真结果表明：路面识别算法识别响应快、识别准确度高;所设计的ABS控制策略能够稳定跟踪最佳滑移率,对不同路面工况具有较强的适应性。与基于逻辑门限控制的传统制动系统相比,在单路面条件下制动时间减少了11.89%,制动距离缩短了12.7%;在变路面条件下制动时间减少了17.8%,制动距离缩短了19.9%。     

电动汽车复合制动系统过渡工况协调控制策略

液压制动与电机再生制动互相切换的过渡工况控制是电动汽车复合制动系统控制需要解决的关键技术问题,直接影响到驾驶员的制动感觉与车辆制动舒适性。对此提出一种协调控制策略,包括制动力分配修正和电机力补偿2个模块。制动力分配修正模块针对液压制动力介入、撤出和再生制动力低速撤出3类典型过渡工况修正分配结果;电机力补偿模块利用电机系统迅速准确的响应来补偿液压系统,改善复合系统的响应。对各类典型制动过渡工况进行仿真验证,结果表明,所设计的协调控制策略能有效减小实际总制动力波动和偏差,改善驾驶员的制动感觉和车辆制动舒适性。     

汽车机电复合制动系统协调控制技术现状分析

介绍了汽车机电复合制动系统协调控制技术研究的必要性与实现形式,分析了国内外机电复合制动协调控制技术的研究现状,总结了机电复合制动协调控制研究的关键技术,包括制动意图识别、机械摩擦制动机理、电机再生制动机理、机电复合制动力分配策略、电机再生制动与机械摩擦制动动态协调控制、电机再生制动与ABS协调控制等,提出了汽车机电复合制动系统协调控制技术的未来研究重点,包括线控机电复合制动系统协调控制技术、机电复合制动系统参数匹配研究、机电复合制动系统动态协调控制策略等。     

液压制动系漏损状态下汽车的制动性能

通过将理论分析,道路试验和室内台架试验结果进行了比较,研究了串列式双管路液压制动系单路漏损对汽车制造性能的影响。系统地探讨了这种制动系单路漏损时制动效能下降、制动系响应时间增、等的变化趋势及及原因。     

分布式不确定性系统状态估计

研究了分布式不确定性系统的状态估计。以两部雷达构成的分布式系统为对象，考虑杂波环境、量测噪声和目标不确定性机动下的多目标跟踪。针对其中的两类不确定性问题，提出了机动目标自回归统计模型，并将它与联合概率数据关联相结合，给出了一种新的分布式多目标跟踪算法。仿真结果证明了其快速性和自适应性。     

基于路面辨识的主动避撞系统制动性能

为了避免路面差异给制动系统带来的困难,改善压力控制迟滞现象。本文设计了一套路面峰值附着系数辨识算法及单神经元PID压力控制器,并深入研究了路面对于制动性能的影响,比较了基于路面峰值附着系数的最大制动力与ABS最大强度制动的制动效果。通过Matlab/Simulink仿真验证了辨识算法的有效性,并将两种压力控制器进行了对比,再利用CarSim/Simulink联合仿真分析了不同路面附着条件下两种制动系统的制动性能。仿真结果表明,该辨识算法具有较高的精度,误差控制在5%左右;所设计的压力控制器响应迅速,超调量较小,且无稳态静差;随着路面附着条件的变差,ABS制动性能下降,而基于路面辨识的制动系统仍具有较好的制动效果,呈现明显的优势。     

采用UKF算法估计路面附着系数

为了能够迅速准确获取当前道路信息以提高汽车主动安全性能,提出一种实时跟踪路面附着系数变化的汽车状态估计方法.建立包含Pacejka 89轮胎模型的七自由度非线性汽车动力学模型,通过动力学模型估算出前后车轮垂直载荷,结合轮胎力学模型和UKF(Unscented卡尔曼滤波)算法对轮胎纵向力和滑移率进行估计,进而得到不同附着系数路面条件下的Slip-slope(ρ-S曲线斜率),建立了几种典型路面附着系数与Slip-slope之间的映射关系.应用ADAMS/Car中的路面编辑器构造具有不同附着系数的路面测试环境,验证了提出的方法对突变附着系数估计的可靠性和有效性,表明Slip-slope理论在ADAMS/Car的虚拟试验中同样可以再现.     

面向底盘集成控制的液压制动压力估算方法

为实现底盘集成控制系统主动液压制动精细调节,对系统液压制动执行机构原理和轮缸压力调节特性进行了理论分析,搭建液压制动系统试验台,进行了增、减压试验研究。在此基础上提出了基于三维数表的液压制动压力估算方法,并进行了开、闭环试验验证。结果表明,所设计的压力估算方法能够比较精确地估算轮缸压力。     

汽车下长坡时发动机制动CVT控制策略

建立了汽车下长坡时发动机制动模拟实验台,通过试验获得了发动机的制动力矩曲线。建立了汽车下长坡时传动系统的双质量惯性模型,利用MATLAB软件的SIMULINK进行了仿真,研究了汽车下长坡工况发动机制动时的CVT控制策略,验证了下长坡工况利用发动机制动CVT控制策略的正确性。     

车辆稳定性电控系统液压调节器开环压力估计

建立了车辆稳定性电控(ESC)硬件在环(HiL)试验台和ESC试验车并将其作为ESC系统研究开发平台。建立了ESC系统液压调节器(HCU)的液压模型并根据在ESC HiL试验台得出的液压特性试验结果标定其参数。根据获得的ESC HCU稳态液压特性进行车轮缸的开环压力估计,基于这个估计,将闭环压力估计算法下载至ESC试验车环境进行稳定性控制试验。试验结果表明:得到的压力估计算法可以为装备ESC的车辆提供可靠的估计压力值。     

混合动力电动汽车能量及驱动系统的关键控制问题的研究

面对能源和环境的巨大压力,混合动力汽车（hybrid electric vehicle,HEV）已成为汽车工业发展的重要方向。混合动力电动汽车与传统汽车有很大不同,具有独特而又复杂的能量及驱动系统,故对控制系统的要求更高和依赖性更强。该系统可以归结为一类具有高度不确定性和强非线性的混杂切换动态系统,其优化控制策略的优劣直接影响车辆的经济性、可靠性、安全性和舒适性。然而混合动力电动汽车能量及驱动系统的控制器设计却面临众多挑战,现代控制理论和技术则是解决这一技术瓶颈的关键手段。本文从系统与控制科学的角度,深刻全面地综述了HEV能量及驱动系统的能量管理策略、车载动力电池状态估计、驱动系统及其优化控制等关键科学与技术问题及其研究进展,最后指出了HEV能量及驱动系统优化控制技术和理论面临的挑战和发展趋势。     

可控式TMD-DTLCD混合调频系统的减振控制策略

工程振动使结构物的固有频率发生偏移,导致被动控制装置调谐质量阻尼器(TMD)、调谐液体阻尼器(TLD)或调谐液柱阻尼器(TLCD)的减振效果明显下降.鉴于此,提出了可控式TMD-DTLCD混合调频系统(Controllable TMD-DTLCD Hybrid System,简称CTDHS)的概念,并以被动控制的形式研究了本系统应对结构物频率发生偏移情况下的减振控制策略.介绍了本系统各参数的设置方法,TMD、TLCD以及结构-CTDHS系统的运动方程,并通过算例中CTDHS与普通TMD对结构减振效果的对比,证明了CTDHS的优越性以及减振策略的有效性.     

基于模糊控制的并联式混合动力汽车制动控制系统

在分析和比较混合动力电动汽车(HEV)不同制动控制策略的基础上,提出了一种新的制动控制策略。在MATLAB/Simulink环境下搭建了制动系统控制模型。考虑到能量回收制动力矩和总制动力矩的连续变化,采用模糊控制策略对液压制动力矩进行动态调整。能量回收制动力矩和液压制动力矩在该控制策略下能够协同工作。仿真结果证明该控制策略有效,鲁棒性好。     

混合动力车制动工况分析与储能装置参数匹配

为提高混合动力系统整体性能,实现高效能量回收,分析某重型越野车辆驾驶循环工况中制动过程的功率与能量分布,从制动能量回收率与电机参数出发讨论对储能装置的性能要求. 提出电池组-超级电容复合储能装置的参数匹配方法,针对21 t级试验样车混合动力系统进行实例计算,论证锂离子电池组与超级电容组成的复合储能装置的性能. 实例计算与道路试验结果表明:匹配的复合储能装置符合车辆整体性能与制动能量回收的要求,体积、重量满足总体设计约束;匹配超级电容后,储能装置的瞬时功率能力大幅提升,可显著提高车辆的制动能力和制动能量回收率.     

基于液压制动轮缸压力估算的车辆电子稳定性程序控制算法

提出了基于查询方式的车辆液压制动轮缸压力估算算法,设计了基于压力反馈的ESP制动执行器控制算法。采用硬件在环试验方法建立了轮缸增、减压电磁阀占空比与轮缸压力的关系。试验表明:轮缸压力的估算值与实际值有很好的一致性;基于估算压力反馈的ESP能有效改善汽车在极限转向工况下的操纵稳定性。