制动系动态特性研究及仿真计算模型的辨识

以台架试验为基础,讨论了气液混合型制动系的动态特性,分析了其执行机构制动液压力建立随制动初始状态变化这一重要特征。根据系统辨识理论和制动系工作原理,建立了车辆制动系的仿真计算模型。试验数据与模型计算结果的分析对比表明,系统辨识是分析制动系动态特性的一种有效方法。     

轮毂电机驱动电动汽车液压执行单元的压力估计与控制方法研究

为提高轮毂电机驱动电动汽车的制动性能和安全性能,对其液压制动系统轮缸压力估计和压力控制进行了研究。首先对液压执行单元中的关键部件回路控制阀建立了数学模型,分析其液压特性和电气特性,接着针对回路电磁阀建立了状态方程,采用平方根容积卡尔曼滤波算法,估计电磁阀阀芯行程,从而准确计算出当前制动液流量和制动轮缸压力,然后再依据p-V特性设计了基于滑模变结构算法的电磁阀阀芯行程控制算法,通过调节阀芯行程来控制制动轮缸内的制动压力。最后采用Matlab/Simulink-AMESim联合仿真和硬件在环台架实验两种方法进行算法验证,结果表明:所提出的制动轮缸压力估计和压力控制算法能准确跟随控制目标值,提高轮毂电机驱动电动汽车的制动性能。     

电液线控制动系统压力反步控制算法研究

为实现线控制动系统液压精确控制,本文中设计了一种新型线控制动系统,通过对该系统进行动力学分析,建立了面向控制的系统动力学模型,基于该系统模型设计出反步控制算法。利用径向基网络逼近连续函数特性,对与系统状态量相关的非线性摩擦力进行估计,作为反步控制器的补偿,并证明该算法李雅普诺夫稳定。基于电液线控制动系统台架开展了多组制动工况测试,结果表明,所设计的控制策略能实现对线控制动系统液压力的精确控制且反应迅速。     

具有迟滞模拟记忆功能的奥迪盘式制动器可变线性模型

本文以奥迪１００盘式制动器为研究对象，建立了一种可模拟制动压力－力矩响应迟清点特性的可变线性模型，首先，介绍在ＪＦ－１３２型汽车制动器试验台上进行防抱制动器模拟试验的方法，其次，在获得大量试验数据的基础上，运用曲线拟合和优化技术，建立制动压力－力矩关系的线性模型，心滞模型为线笥模型，最后，在相同制动压力输入的前提下，把模型的理论计算民试验结果进行对比分析了模型的有效性和精确性。     

汽车制动踏板特性仿真及踏板感觉优化

围绕汽车的制动踏板特性展开研究,揭示了制动减速度、制动管路压力、踏板位移以及踏板力之间的变化关系。建立面向制动踏板感觉的制动系统各元件的动力学模型,并在AMESim软件中建立相应的静态/动态仿真模型,结合实车试验验证了仿真模型。基于模型研究了橡胶反作用盘刚度以及制动软管变形对踏板特性的影响。采用制动踏板感觉指数(Brake Feeling Index,BFI)评价体系对试验样车的制动踏板进行客观评价,并提出了优化方案。优化结果表明,通过减小制动盘与制动块之间的间隙,提高制动软管杨氏模量以及橡胶反作用盘刚度等措施,能够显著改善现有的制动踏板感觉,从而为设计出具有良好踏板感觉的制动系统奠定理论基础。     

气液混合型制动系统的执行机构建模试验和仿真

分析了用于多轴车制动系气液混合型执行机构各元件的动态特性，结合其鼓式制动器，提出了一种鼓式制动器的弹性特性模型；将各元器件有机组合，建立了整个执行机构的动态特性分析的数学模型，应用Matlab工具进行仿真计算。将仿真计算和试验获得的压力建立过程进行对比分析，结果验证了仿真数学模型的正确性。     

气液混合型制动系的执行机构建模试验和仿真

分析了用于多轴车制动系气液混合型执行机构各元件的动态特性 ,结合其鼓式制动器 ,提出了一种鼓式制动器的弹性特征模型 ;将各元器件有机结合 ,建立了整个执行机构的动态特性分析的数学模型 ,应用Mat lab工具进行仿真计算。将仿真计算和试验获得的压力建立过程进行对比分析 ,结果验证了仿真数学模型的正确性。     

汽车制动颤鸣现象的仿真分析

汽车的制动颤鸣现象是制动盘与摩擦块间的相对运动引起的两个摩擦表面间的粘滑运动,且由于其非线性振动的特性导致高自由度下的粘滑运动难以进行解析计算.建立了一个6自由度的制动颤鸣模型,通过数值仿真分析了汽车低速时制动压力、初始时刻制动盘与摩擦块之间的相对运动速度对制动颤鸣现象的影响,并指出通过合理控制这两个要素,可抑制制动颤鸣现象的产生.     

基于集成式电液制动系统的主动制动压力精确控制方法

智能电动汽车的发展对制动系统的主动制动和再生制动能力提出了更高的要求。配备真空助力器的传统制动系统难以满足智能电动汽车的需求，因此逐渐被线控制动系统所取代。为提高线控制动系统的集成度与解耦能力，提出了一种新型集成式电液制动系统（Integrated Braking Control System，IBC），能够实现主动制动、再生制动、失效备份等功能。作为机-电-液耦合的高集成度系统，IBC具有复杂的非线性特性和动态摩擦特性，对制动系统压力的精确控制提出了挑战。为了提高IBC制动压力动态控制精度，提出了一种基于集成式电液制动系统的主动制动压力精确控制方法。首先，介绍了IBC的结构原理和控制架构。随后针对液压系统的迟滞特性和传动机构的摩擦特性进行建模与测试。然后基于系统的强非线性特性，提出了主动制动三层闭环级联控制器，其中压力控制层采用液压特性前馈与变增益反馈结合的控制策略，伺服层控制器设计考虑了机构惯性补偿与摩擦补偿，电机控制层采用矢量控制并进行了电压前馈解耦。最后，基于dSPACE设备搭建了硬件在环（Hardware-in-the-loop，HiL）试验台对主动压力控制方法进行验证。结果表明：所提出的压力控制方法能控制制动系统压力快速精确跟随期望压力，使动态压力跟随误差控制在0.4 MPa之内，稳态压力误差控制在0.1 MPa之内。     

气压制动系统储能装置容量特性研究

建立了气压制动系统的简化模型，研究了和储能装置容量特性相关的制动器促动刚度、气室推力和容积以及制动过程中气体的热力学特性，介绍了计算储能装置容量特性的方法。最后讨论了储能装置容量的法规适应性检验、制动系统设计参数协调性、制动问隙对制动力影响和变型车制动系统设计等问题。     

AUDI盘式制动器的非线性滞环模型

以AUDI盘式制动器为研究对象，在JF－132型汽车制动器试验台上进行防抱制动器的模拟试验，在获得大量实验数据的基础上，运用曲线拟合和优化技术，建立一种可以模拟制动压力－力矩动态响应非线性滞环特性的经验模型，在相同制动压力输入的前提下，比较模型的理论计算结果与试验测量结果，分析所建模型的有效性和精确性。     

干摩擦诱发汽车制动系统颤振时多极限环特性

制动初速度、制动压力和摩擦因数是影响制动干摩擦力的主要参数,而制动盘与制动块之间的干摩擦力是可能诱发制动颤振时出现多极限环的主要原因。通过建立制动器系统单自由度模型,结合Wojewoda迟滞环摩擦力模型,寻找构成干摩擦力的3个参数诱发多极限环特性机理。基于上述模型数值计算结果表明,在一组参数组合下出现了多极限环,而且随着制动初速度的减小,稳定极限环的幅值增加,不稳定极限环幅值减小;随着制动压力的增加,稳定极限环与不稳定极限环的幅值均增加;随着动摩擦因数增加,稳定极限环的幅值增加。     

制动器摩擦副摩擦因数研究

以某EQ1208型车辆后桥鼓式制动器为例.对其三维热机耦合有限元模型进行了等速持续制动工况仿真.仿真结果与试验结果对比表明,仿真值和试验值在相同温度测量点的温升动态变化趋势相同,从而验证了仿真所利用摩擦因数温度特性的准确性.对该后桥鼓式制动器在连续15次循环制动工况下摩擦表面平均温度、摩擦副摩擦因数及制动管路压力的动态变化进行了计算分析.     

基于混杂理论的电磁与摩擦集成制动方法

鉴于传统电子液压制动系统连续制动易产生"热衰退"现象，结构缺陷导致的制动响应慢，制动系统与电控系统衔接差等缺点，提出了一种基于混杂自动机模型的电磁与摩擦集成制动方法。首先分析集成制动器制动时的工作特点以及不同情况下对应的工作模式（纯电磁制动、纯摩擦制动以及集成制动），并确定3种制动模式的切换条件，通过逻辑门限算法将其实现。根据制动时车辆既具有连续运动状态又有离散状态的混杂特性，使用MATLAB/Stateflow建立基于制动模式切换系统的推广自动机模型，并根据制动模式切换控制策略，对3种制动模式切换进行试验，验证制动模式切换控制策略的合理性。最后选取车辆制动初速度为28 m·s^-1的直线制动工况，分别在高附着系数（0.85）以及低附着系数（0.3）的路面条件下，通过试验平台对控制算法和制动系统性能进行试验验证。研究结果表明：所提出的汽车混杂理论模型以及优化方法在在低附着系数（0.3）路面条件下，集成制动方法较传统液压制动系统缩短5.12%的制动距离，缩短制动时间0.3 s；在高附着系数（0.85）路面条件下，集成制动方法较传统液压制动系统缩短5.66%的制动距离，缩短制动时间0.2 s，能有效提高制动效能。     

汽车气压制动传动系统动特性的仿真研究

利用所建立的汽车气压制动传动系统的仿真模型,研究了EQ140型汽车气压制动传动系统结构参数和使用参数对其动特性的影响。在相同条件下,仿真计算结果与台架试验结果基本一致,表明仿真模型能够正确描述该气压制动传动系统。     

A Research on the Braking Performance Modeling and Cascade Parameter Optimization for Hydraulic Retarder

建立了液力缓速器制动转矩计算模型并对其进行了试验修正,运用修正后的模型就制动性能对叶栅参数的敏感性进行了分析,并以制动转矩为目标,对某型液力缓速器工作轮叶片进出口角度进行优化.结果表明,修正模型的计算结果与试验结果吻合良好,优化后的液力缓速器制动性能显著提高.     

盘式制动器摩擦片瞬态温度场分析

建立某SUV汽车盘式制动器摩擦片的有限元模型;考虑了制动压力,摩擦因数,制动盘瞬时角速度等参数;对几种不同工况的制动过程进行仿真计算。结果表明,制动压力增长过程及摩擦因数是影响摩擦片瞬态温度场的关键因素;这也为选择合适的摩擦材料提供了依据。     

基于模糊神经网络的汽车辅助制动控制系统的研究

为保障辅助驾驶模式下汽车具备良好的制动减速性能,提出了一种基于模糊神经网络的体现驾驶员制动特点的辅助制动系统,该系统以两车的相对速度和车间距离为网络输入,以汽车制动力为网络输出.利用驾驶员在不同车况下的合理而充足的制动数据对网络参数进行离线训练,优化网络权值,建立了体现驾驶员制动特点的模糊神经网络控制器模型.进而在Matlab/Simulink中建立汽车动力学模型与基于滑移率的ABS模型进行仿真,仿真结果表明汽车辅助制动系统能很好地起到减速制动效果.     

汽车防抱制动过程仿真计算模型及其参数的系统辨识

本文根据系统辨识理论和防抱制动装置工作原理，建立汽车制动ＡＲＭＡ模型和防抱制动装置仿真计算模型，并根据防抱制动试验中获得的数据对所建立的参数进行辨识，最后的仿真计算结果与试验吻合良好，表明系统辨识方法是分析汽车防抱制动过程的有效手段。     

汽车液压制动系统轮缸压力阶梯减压控制特性分析

基于BrakeHydraulics软件库和MK20型压力调节器建立了液压制动系统仿真模型,并在此基础上定量分析了制动系统阶梯减压控制周期或占空比和压差与轮缸压力变化率的关系,为ABS、ASR、ESP等与制动相关的控制系统中确定阶梯减压控制占空比提供了依据。