汽车防抱死制动系统H_∞控制与PID控制的比较研究

控制方法是汽车防抱死制动系统的核心技术。为了提高ABS系统的鲁棒性能,在建立汽车防抱死制动系统数学模型的基础上,设计了H∞控制器,在Matlab/Simulink平台上对基于H∞控制器的ABS系统进行了动态仿真,并与基于传统PID控制器的ABS系统进行对比。通过对仿真结果进行比较发现,PID控制和H∞控制都能使ABS系统获得较好的制动性能;H∞控制响应迅速、具有优秀的稳定性和鲁棒性,总体控制效果优于PID控制。     

线控制动系统防抱死特性模糊控制方法的仿真研究

作者研究分析了直接影响汽车行驶安全性能的汽车制动系统的重要组成部分,阐述了以油或空气作为传力介质的传统制动系统必将被全电的制动系统——线控制动系统所取代,线控制动系统是未来制动系统的发展方向。介绍了线控制动系统的分类、结构和工作原理;建立了线控制动系统和制动执行器的数学模型,以1/4车辆模型为研究对象,设计了模糊控制器,并在Matlab/Simulink下进行了仿真分析。仿真结果表明,模糊控制对线控制动系统的防抱死特性取得了理想的控制效果。     

摩擦-电磁耦合制动系统及制动模式切换控制算法研究

为实现电控制动,提出一种摩擦-电磁耦合制动系统及其制动模式切换控制算法。根据摩擦-电磁耦合制动系统结构,设计了耦合制动系统混杂控制模型,提出制动模式切换动态协调算法并对算法进行了改进。通过试验平台对控制算法和制动系统性能进行了仿真,结果表明,制动模式切换动态协调算法保证了耦合制动系统在制动模式切换时的稳定性,摩擦-电磁耦合制动系统制动性能良好,提高了制动舒适性。     

基于Matlab/Simulink的车辆制动过程分析

结合车辆制动时的数学模型,利用Matlab/Simulink仿真软件,建立了车辆制动过程的运动模型,并通过对仿真后的输出结果进行分析、比较,阐述了防抱死制动系统(ABS)对汽车制动性以及制动时的方向稳定性的影响.     

电子机械制动系统中制动能量回收的分析

分析了现有制动能量回收装置存在的问题.提出一种在汽车制动过程中将能量实时转换为电子机械制动系统能量来源的回收方案,它动态地利用制动能量,提高了制动能量回收效率.仿真结果表明,系统的制动性能满足国家标准的要求.     

汽车电控液压助力转向系统的建模及仿真

为了进一步研究电控液压助力转向系统的性能,以BZZ型液压转向器为研究对象,通过对电控液压助力转向系统的研究,建立了转向油泵、全液压转向器等部件的数学模型,根据数学模型对各元件进行了特性分析;基于MATLAB/SIMULINK模块对电控液压助力转向系统进行了仿真,并且加入了PID控制算法调节,使得所建系统的仿真结果响应速度快,转向精度高,得到满足实际工作要求的性能。     

防抱制动系统计算机动态模拟

本文对双轴汽车进行了详细的动力学分析,建立了与防抱制动系统相关的数学模型,对装备有防抱制动系统的汽车制动过程进行了动态模拟,并分析讨论了防抱制动系统固有特性对汽车制动效能和稳定性的影响。     

基于Carsim的AMS制动性能分析方法

对欧洲制动AMS试验的仿真实现方法进行了研究。选用特定车型,应用已有的Carsim悬架、轮胎等模型建立整车模型,通过改变制动系统模型进行仿真过程的标定。最后根据欧洲AMS制动试验方法设定了仿真工况,并进行了制动效能和制动热衰退性能的仿真分析。仿真分析结果表明：通过标定Carsim制动系统模型的AMS制动性能仿真结果与试验结果具备较好的一致性。研究表明在车辆设计初期利用Carsim软件可以快速准确地对车辆的制动性能进行仿真,从而对其性能做出预测和评估,并可有效地找到解决方案。     

A Research on the Braking Control Strategy with Energy Consuming Braking for Power-split HEV

通过分析电制动过程中能耗制动系统的工作和控制过程,为功率分流混合电动车提出了一种包含能耗制动的机电联合制动控制策略,采用试验数据和数学模型相结合的方式建立了整车仿真模型,选用典型城市驱动循环工况进行了仿真.结果表明,提出的制动控制策略能保证整车制动过程中蓄电池的充电安全性,并可高效地回收制动能量.     

汽车设计参数与使用参数对其转向制动稳定性影响的仿真研究

建立了汽车转向制动响应的12自由度动态数学模型，通过对CA141整车进行的实际路面转向制动稳定性试验，验证了该模型的正确性，利用上述数学模型，仿真计算了CA141汽车有关设计参数与使用参数对其转向制动稳定性的影响，并进行了分析。     

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。     

车用液力减速器制动性能试验研究

论述了典型液力减速器的结构及工作原理，并对适用于某车辆的某型液力减速器进行了制动性能试验研究。介绍了试验设备及性能、试验方法。试验结果表明，该液力减速器在高转速和大充油量的条件下制动效果较好。     

Hydraulic retarders for heavy vehicles: Analysis of fluid mechanics and computational fluid dynamics on braking torque and temperature rise

Hydraulic retarders are auxiliary braking devices that reduce the velocity of a vehicle, particularly when a vehicle is driven downhill. Such velocity reduction could reduce the potential risk caused by brake failure caused by the service brake working for a long time and the temperature of the brake shoe becomes extremely high. This paper introduces the construction of the hydraulic retarder and proposes two mathematical models for the hydraulic retarder. The first mathematical model is deduced by using fluid mechanics, which is used to analyze the mechanism of how braking torque is produced and the key factors that can influence the value of the braking torque. The second mathematical model is deduced by using thermodynamics, which is used to quantify the heat produced by the hydraulic retarder. This research emphasizes that the flow rate and the average velocity of the working fluid in the working chamber mainly determine the braking torque of the hydraulic retarder. The flow rate into and out of the working chamber determines the temperature rise of the working fluid. Computational fluid dynamics (CFD) simulations are conducted with the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) and Shear Stress Transport (SST) turbulent models. Experiments are carried out to justify the two mathematical models and the CFD simulations. The results show that the mathematical models are capable of describing the force analysis and energy conversion of the hydraulic retarder and SST is more accurate for CFD simulation and the error is within 6 %.     

Design of a hydraulic anti-lock braking modulator and an intelligent brake pressure controller for a light motorcycle

The object of this paper is to design a new hydraulic modulator and an intelligent sliding mode pulse width modulation (PWM) brake pressure controller for an anti-lock braking system, for application to light motorcycles. The paper presents a design principle and a mathematical analysis of the hydraulic anti-lock braking modulator. The intelligent sliding mode PWM brake pressure controller based on vehicle acceleration is designed and tested. A three-phase pavement experiment and a rear brake influence test are undertaken to verify the performance of the controller and the modulator. A light motorcycle is built for the real vehicle anti-lock braking experiments. The experimental results show that both the intelligent controller and the hydraulic modulator designed in the study perform well in the anti-lock braking operation.     

电液复合制动匹配研究

对轮边驱动型式的电动汽车的电液复合制动系统匹配方法进行研究，基于MATLAB／SIMULINK平台建立复合制动系统的动念仿真模型，对某电动车型的电液复合制动参数进行了分析和设计。     

Model-based analysis of the mechanical subsystem of an air brake system

Most commercial vehicles such as buses and trucks use an air brake system, often equipped with an S-cam drum brake, to reduce their speed and/or to stop. With a drum brake system, the clearance between the brake shoe/pad and the brake drum may increase because of various reasons such as wearing of the brake shoe and/or brake drum and drum expansion caused by high heat generation during the braking process. Hence, to ensure proper functioning of the brake system, it is essential that the clearance between the brake shoe and the brake drum is monitored. In this paper, we present a mathematical model for the mechanical subsystem of the air brake system that can be used to monitor this clearance. This mathematical model correlates the push rod stroke transients and the brake chamber pressure transients. A kinematic analysis and a dynamic analysis of the mechanical subsystem of the air brake system were performed, and the results are corroborated with experimental data.     

Investigation of influential factors of a brake corner system to reduce brake torque variation

This paper investigates the brake corner system to reduce brake torque variation in the brake judder problem. A numerical model for determining brake torque variation was constructed using the multi-body dynamics model. Using this model, the brake torque variation for a given disc thickness variation was obtained in the time domain. The multi-body dynamics model was verified by a dynamometer test via the comparison of brake torque variation and load distribution patterns of the pad. To reduce the simulation time and cost required to determine factors that influence the reduction in brake torque variation, a simple mathematical model was constructed and used to determine both the brake torque variation and influential factors. The multi-body dynamics model and dynamometer test were modified on the basis of the results of the simple mathematical model and deformed shape of the multi-body dynamics model. These influential factors were verified to reduce the brake torque variation.     

轿车制动性能的控制方法

针对目前轿车开发以逆向开发为主体,对整车制动性能控制能力较弱的实际问题,文章提出了一套制动性能控制方法,即以整车设计参数、制动强制性法规适应性及制动系统零部件尺寸系列化等为制动性能控制的输入约束条件,在设计初期预测新开发轿车的9项主要制动性能,经过多辆轿车制动系统的开发实践验证,此性能控制方法不仅可保证制动系统设计质量,而且缩短了轿车制动系统的设计周期。     

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。     

制动力分配优化设计研究

汽车整车制动力在各轴间的合理分配对制动稳定性起重要作用,GB12676附录.A对轴间制动力有严格的公式要求,针对相关公式进行优化分析,得到最佳制动力分配数学模型,列举具体实例计算分析,计算结果符合法规要求。在设计时运用最佳的制动力分配模型,可有效提高制动性能,简化制动系统,节约成本。