電動汽車新型線控制動系統(tǒng)控制技術(shù)研究.pdf

1、制動系統(tǒng)作為保障行車安全的主要系統(tǒng)，其性能決定整車安全品質(zhì)。液壓制動系統(tǒng)經(jīng)過多年發(fā)展，技術(shù)成熟可靠，但進(jìn)一步發(fā)展?jié)摿τ邢?。目前，制動系統(tǒng)正逐步向線控制動系統(tǒng)發(fā)展，主要代表有電子液壓制動和電子機(jī)械制動。雖然電子液壓制動和電子機(jī)械制動能夠有效解決一些傳統(tǒng)制動系統(tǒng)存在的問題，但是此類制動系統(tǒng)也存在相應(yīng)的不足。電子液壓制動基于傳統(tǒng)液壓制動改良而成，該系統(tǒng)仍然存在液壓泵、蓄能器和高壓管路等液壓部件，因此性能進(jìn)一步提升的潛力有限。而電子機(jī)械制動則同

2、時需要運(yùn)動轉(zhuǎn)換和增力/扭兩套力學(xué)機(jī)構(gòu)，因此該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制動力調(diào)控難度大。為有效解決電子機(jī)械制動結(jié)構(gòu)復(fù)雜及電子液壓制動性能提升潛力有限等問題，本文設(shè)計(jì)一種全新的線控制動單元—直驅(qū)電液制動單元，并基于該單元為電動汽車構(gòu)建完整的復(fù)合制動系統(tǒng)，最后對電動汽車的回饋制動策略和車輪滑移率控制策略進(jìn)行深入研究。論文主要開展以下幾方面的理論研究與試驗(yàn)工作:
　　(1)建立電動汽車動力學(xué)模型，分析電動汽車制動過程。利用前后軸制動力分配曲線和車輪

3、利用附著系數(shù)曲線詳細(xì)闡述在電動汽車上運(yùn)用液壓制動系統(tǒng)的不足。詳細(xì)研究直驅(qū)電液制動單元原理和設(shè)計(jì)方案，為電動汽車搭建包括直驅(qū)電液制動和回饋制動的整車復(fù)合制動系統(tǒng)，并對比分析在電動汽車上運(yùn)用直驅(qū)電液制動單元具有的優(yōu)勢。
　　(2)根據(jù)直驅(qū)電液制動單元特點(diǎn)和工作環(huán)境確定電磁直線執(zhí)行器設(shè)計(jì)方案，提出電磁直線執(zhí)行器設(shè)計(jì)指標(biāo)，完成電磁直線執(zhí)行器加工和裝配工作，在某型制動器上改裝試制直驅(qū)電液制動單元樣件，并對其進(jìn)行參數(shù)辨識。
　　(3)建

4、立直驅(qū)電液制動單元電路子系統(tǒng)、磁路子系統(tǒng)和機(jī)械子系統(tǒng)多場耦合模型。建立Matlab/Simulink和AMESim聯(lián)合仿真模型，完成直驅(qū)電液制動單元參數(shù)辨識并分析參數(shù)對制動性能的影響。
　　(4)分析直驅(qū)電液制動單元存在的干擾和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)存在的難點(diǎn)，針對直驅(qū)電液制動單元設(shè)計(jì)基于Kalman濾波的狀態(tài)觀測器，并結(jié)合自抗擾方法為直驅(qū)電液制動單元提出雙閉環(huán)抗干擾控制方法。
　　(5)設(shè)計(jì)并搭建制動單元控制系統(tǒng)，完成傳感器選型和標(biāo)

5、定，編寫制動單元控制程序、上位機(jī)控制程序及數(shù)據(jù)分析程序。針對樣件設(shè)計(jì)5MPa階躍響應(yīng)試驗(yàn)和最高壓力4MPa、幅值2MPa、周期1000ms的正弦波壓力跟隨試驗(yàn)，結(jié)果表明直驅(qū)電液制動單元響應(yīng)迅速，控制精度高。
　　(6)分析電動汽車回饋制動力影響因素，針對裝備直驅(qū)電液制動單元的電動汽車提出最優(yōu)回收效率回饋制動方案。詳細(xì)研究減速度控制策略、車輪滑移率控制策略、制動力分配策略，搭建Matlab/Simulink和AMESim聯(lián)合仿真模型