汽车ABS防抱死制动系统试验台的设计

针对目前防抱死制动系统（ABS）产品试验过程中存在的问题,对汽车ABS性能试验台作了深入研究。为了给汽车ABS提供一种在实验室环境下经济高效合理的测试手段,设计出一种能够较为准确地模拟汽车实际工作情况的ABS制动试验台。介绍了该试验台的结构特点、设计原理及关健技术,为汽SABS的试验和教学提供了新的解决方法。     

Jetta-GTX轿车制动轮缸的压力变化率模型参数识别

根据ABS制动试验台的测量记录的制动管路压力变化数据,对Jetta-GTX轿车制动管路的压力增减变化特性进行了建模,通过对模型曲线和试验曲线的对比表明,利用最小二乘曲线拟合法直接识别得到模型的参数,从而可以较好地拟合ABS系统制动轮缸的压力变化。     

Jetta-GTX轿车制动轮缸的压力变化率模型参数识别

根据ABS制动试验台的测量记录的制动管路压力变化数据,对Jetta-GTX轿车制动管路的压力增减变化特性进行了建模,通过对模型曲线和试验曲线的对比表明,利用最小二乘曲线拟合法直接识别得到模型的参数,从而可以较好地拟合ABS系统制动轮缸的压力变化。     

基于LabVIEW的汽车ABS试验台测控系统

本文针对汽车ABS系统安全性与可靠性的要求,以LabVIEW为软件开发平台,研制了一套汽车ABS试验台测控系统.该系统能够模拟在不同车速和不同路况下,ABS起作用时的汽车制动过程.基于LabVIEW软件平台所设计的系统具有数据采集、信号发生、信号控制和数据分析功能,实现了系统的自动化.试验结果表明,所设计的汽车ABS测控系统动态性能良好.     

电动汽车机电复合回馈制动模拟试验台设计

为深入研究电动汽车机电复合回馈制动过程,评估各种回馈制动控制策略的有效性,设计了一种缩小比例的电动汽车机电复合回馈制动模拟试验台。基于相似原理,详细推导出了缩比试验和原型试验物理量之间相似关系的系列方程;利用模块化思想设计了试验台结构,根据电动汽车制动转矩的实际控制过程,确定了试验台控制方案,并采用虚拟仪器技术开发了试验台的测控软件。在制动能量最大化机电复合回馈制动模糊控制策略下,以试验台电机转速为1 530 r/min为初始转速(对应初始制动车速为60 km/h),进行匀减速制动试验,实际制动转矩能很好地跟随理论需求制动转矩变化而变化;以超级电容吸收的电机回馈能量计算,相对消耗的总制动能,能量回馈率达到了5.1%。试验结果表明,模拟试验台较好地实现了电动汽车机电复合回馈制动过程,并可用于评估控制策略的有效性。     

考虑轮-地接触的汽车盘式制动器模拟制动试验台设计

针对现有制动试验台无法真实反映汽车在路面行驶制动过程的局限性,设计了1个用于模拟汽车轮胎与地面接触并产生和测试制动过程的制动试验台,该试验台能够模拟汽车惯量、汽车对地面的压力以及路况,可以针对不同的盘式制动器、轮胎以及地面材质开展制动试验。试验台采用PLC作为下位机,以LabVIEW为上位机软件开发平台设计了测控系统,通过各传感器获取相关制动参数。整个装置操作简单、功能拓展性强、安全稳定性较高,较好地实现了试验台的实时监测与自动化控制功能。     

汽车ABS混合仿真试验台的开发与研究

对汽车防抱制动系统（ABS）混合仿真试验台进行了系统分析,建立了用于硬件在环仿真的车辆模型、轮胎模型、路面模型以及ABS液压系统模型,并进行了硬件在环的仿真试验。把ABS实际部件嵌入到软件环境中进行混合仿真极大地扩展了软件仿真的功能,为ABS产品开发提供了开发工具和试验平台。     

基于路面识别的汽车ABS模糊控制仿真

汽车防抱制动系统（ABS）通过在制动过程中自动控制车轮的制动力矩,从而防止了车轮抱死。为了进一步提高汽车ABS的性能,在对汽车制动过程进行动力学分析的基础上,建立了ABS系统的模糊控制模型;采用路面识别方法,对变附着系数路面进行了ABS制动模拟仿真。仿真结果表明,基于路面识别的模糊控制防抱制动系统能取得较好的控制效果,并具有一定的自适应能力。     

基于ADAMS和Simulink的自动扶梯附加制动器联合仿真

当前自动扶梯附加制动器试验只能在现场整梯上进行,为了提高制动试验的便利性,降低实验成本,设计了一种附加制动器试验台,利用虚拟样机技术,对实际工况下的制动试验进行模拟并验证其可靠性。通过三维软件CATIA建立附加制动器试验台三维实体模型;然后,利用多体动力学仿真软件ADAMS建立试验台的动力学模型,并进行制动器运动学和动力学仿真;基于此,在Simulink中搭建试验台控制系统,通过Adams Controls模块将动力学模型与控制系统模型组合建立联合仿真系统。根据自动扶梯制动工况条件,对其进行制动试验仿真,结果表明,该模型的计算结果与理论值较为一致,验证了试验台联合仿真模型的可靠性,其中不同工况条件下的仿真试验数据可用于改进试验台的结构设计。该研究成果可为附加制动器试验提供了高效可行的方法。     

基于汽车制动试验台的ABS控制系统设计

以PIC18F2580单片机为控制核心,设计了一种ABS控制系统。实现了PC机与单片机CAN通讯。使用LMD18200驱动直流电机,使用MC33289驱动液压电磁阀,使用Delphi语言编写了PC机CAN通讯的工具类。该系统可以做为传统汽车制动部件耐久性能试验台的附加装置,添加本系统后,原试验台在制动部件检测过程中可以纳入ABS对汽车制动系统的影响,使试验台的检测结果更加准确可靠。     

一种附着系数实时可调的汽车制动模拟试验台 设计、分析与实验研究

为了实现车辆制动模拟试验中附着系数的准确模拟和实时可调,设计了一种汽车制动模拟试验台,通过控制磁粉离合器励磁电流,实时模拟不同路面附着系数;搭建了基于路面识别的单轮车辆制动系统仿真模型,进行了单一路面和跃变路面下的制动仿真;研制了车辆制动模拟实验系统,开展了单一路面下汽车制动模拟实验和跃变路面下附着系数跟踪控制实验。研究结果表明,在湿沥青路面上以120 km/h初速度制动时,相比于基于固定目标滑移率,基于路面识别的最佳滑移率下的制动距离缩短了3.1%,且在低附着路面下更为明显;单一路面下制动时车速和轮速的实验值与仿真值基本吻合;跃变路面下附着系数最大跟踪误差仅为6.2%,跟踪控制效果良好。     

考虑路面不平度的路面识别方法

基于滑移率控制的汽车电控制动系统实现的难点在于确定不同路面下的最佳滑移率。不平路面上路面不平度引起的动载荷会对汽车车轮速度、滑移率、制动力系数等参数带来波动,间接影响路面识别。在两种轮胎模型的基础上,将汽车平日里行驶的路面划分为6种类型,提出一种能适应不平路面的识别算法。依据路面最佳滑移率前制动力系数-滑移率曲线下的封闭面积构造一个能代表典型路面特征参数的特征值,给出6种典型路面的特征值区间并据此识别汽车当前行驶路面。建立含路面不平度激励的14自由度汽车动力学模型,通过在单一路面和对接路面上的汽车制动模拟试验验证了识别算法的有效性。结果表明算法能在不平路面上较准确、快速地识别当前给定路面状态并将识别结果便捷地用于汽车电控制动系统的最佳滑移率控制。     

Hydraulic regenerative braking system studies based on a nonlinear dynamic model of a full vehicle

To obtain a reasonable match of the main parameters of a hydraulic regenerative braking system and to improve the energy recovery efficiency, this paper establishes the corresponding mathematical models and testbed for a hydraulic regenerative braking system. The proposed system is analysed and verified through simulation and experiments. Then, the linear and nonlinear mathematical models of a full vehicle are built, with joint simulation of the hydraulic regenerative braking system, and the influence of the hydraulic regenerative braking system on braking performance under different running conditions is discussed. The results indicate that the deviations in the simulation results between the linear and nonlinear dynamic models are very small. When the brake deceleration and road adhesion coefficient are 0.2, deviations are within 1.38 %. With an increase in the braking deceleration and road adhesion coefficient, the deviations in braking time and distance between the systems become larger and larger. When the braking deceleration and road adhesion coefficient are 0.7, the deviation reaches 30 %. Finally, with braking energy recovery efficiency and braking distance as the optimization objectives, the nonlinear braking energy recovery system parameters are optimized. After optimization, the energy recovery efficiency of the nonlinear system reaches 76.3 %, and the braking distance is 22.8 m.     

Design of a hydraulic anti-lock braking system (ABS) for a motorcycle

This work presents a hydraulic anti-lock braking system (ABS) for a motorcycle. The ABS has a hydraulic modulator and an intelligent controller. The hydraulic modulator is analyzed, and then equipped on a scooter for road tests. The intelligent controller controls the hydraulic modulator by estimated vehicle velocity to calculate the slip ratio of the wheels in real time. The performance of the hydraulic modulator and intelligent controller are assessed by the hardware-in-the-loop (HIL) simulations and road tests. In HIL simulation, the ABS is tested for different initial braking velocities on roads with different adhesive coefficients. Furthermore, both HIL simulations and road tests are conducted on a one-phase pavement road and three-phase pavement road.     

Direct adaptive neural control of antilock braking systems incorporated with passive suspension dynamics

A direct adaptive neural network-based feedback linearization (NNFBL) slip control scheme for an antilock braking system (ABS) is presented. The NNFBL slip controller is developed to minimise the vehicle braking distance and to simultaneously improve its overall ride comfort and road handling. The comprehensive vehicle model incorporates the passive suspension dynamics, the dynamics of the electro-mechanical based braking system and air drag and wheel bearing friction. A feedforward, multilayer perceptron (MLP) neural network (NN) model that is well suited for control by discrete input-output linearization (NNIOL) is selected to represent the ABS with passive suspension. The NN model was trained using Levenberg-Marquardt optimization algorithm. The controlled signal was further boosted using a genetic algorithm generated gain. The effectiveness of the proposed controller is demonstrated by simulation results, in the presence of deterministic road disturbance input to the suspension and varying road conditions. The results are superior with respect to braking distance minimization and also to reference slip tracking, especially on the dry asphalt road.     

基于Agent的电液复合制动系统防抱死控制研究

针对纯电动汽车电液复合制动系统电机再生制动力与液压制动力动态响应特性的差异及其非线性特性问题,提出了一种基于Agent的电液复合制动防抱死控制方法。构建了由电机Agent、液压制动Agent和ABS Agent组成的复合制动系统,依据让步策略、竞争策略和协同策略对电机再生制动力和液压制动力协调分配。MATLAB/Simulink仿真结果表明：紧急制动状态下,各Agent间能有效协作,前轮始终先于后轮进入抱死趋势,复合制动系统可以准确识别路面附着系数变化并及时调整电机制动力与液压制动力,提高了制动稳定性与系统的自适应能力。     

PHEV再生制动试验台建模与仿真

基于并联式混合动力结构形式,以回收整车再生制动能量为目的,应用模块化设计思想建模,搭建了一套整车再生制动试验平台。提出了一种并行制动力分配下的再生制动控制策略,建立了再生制动系统中主要元件的数学模型。为了验证再生制动试验台系统的性能以及工作可靠性,在MATLAB/Simulink平台上,通过试验数据和数学模型相结合的1方式建立再生制动系统的仿真模型。选择国际通用城市道路循环UDDS工况下进行仿真,仿真结果表明,再生制动能量得到有效回收,验证了提出的再生制动试验台结构及其控制策略的合理性。     

Estimation of Road Friction Coefficient in Different Road Conditions Based on Vehicle Braking Dynamics

The accurate estimation of road friction coefficient in the active safety control system has become increasingly prominent. Most previous studies on road friction estimation have only used vehicle longitudinal or lateral dynamics and often ignored the load transfer, which tends to cause inaccurate of the actual road friction coefficient. A novel method considering load transfer of front and rear axles is proposed to estimate road friction coefficient based on braking dynamic model of two-wheeled vehicle. Sliding mode control technique is used to build the ideal braking torque controller, which control target is to control the actual wheel slip ratio of front and rear wheels tracking the ideal wheel slip ratio. In order to eliminate the chattering problem of the sliding mode controller, integral switching surface is used to design the sliding mode surface. A second order linear extended state observer is designed to observe road friction coefficient based on wheel speed and braking torque of front and rear wheels.The proposed road friction coefficient estimation schemes are evaluated by simulation in ADAMS/Car. The results show that the estimated values can well agree with the actual values in different road conditions. The observer can estimate road friction coefficient exactly in real-time andresist external disturbance. The proposed research provides a novel method to estimate road friction coefficient with strong robustness and more accurate.     

电动自行车整车制动检测平台的仿真研究

电动自行车制动性能关乎行车安全,制动性能检测是电动自行车的重点检测项目之一。针对传统的路面检测存在的问题,搭建电动自行车整车制动性能检测平台,试验台架有机械台架结合现代工控设备组成,旨在对制动性能进行实时、精确检测;为验证检测平台设计的合理性,根据车辆动力学原理,分别建立实际道路上整车制动工况下的数学模型和台架制动检测的数学模型;利用仿真软件Matlab/Simulink进行对比分析研究。仿真结果表明,该检测平台可以比较精确检测影响整车制动性能各参数,检测平台的设计是合理的。