汽車能量回饋式制動系統(tǒng)原理與控制

序
前言
第1 章　緒論 .. 1
1.1　能量回饋式制動技術(shù)發(fā)展背景.. 1
1.2　能量回饋式制動系統(tǒng)簡介.. 2
1.2.1　能量回饋式制動系統(tǒng)定義.. 2
1.2.2　能量回饋式制動系統(tǒng)組成.. 2
1.2.3　能量回饋式制動系統(tǒng)原理.. 2
1.2.4　能量回饋式制動系統(tǒng)分類.. 2
1.3　能量回饋式制動系統(tǒng)研發(fā)進展.. 4
1.3.1　關(guān)鍵技術(shù)..4
1.3.2　摩擦制動力調(diào)節(jié)機構(gòu)研發(fā)進展.. 5
1.3.3　 回饋制動與摩擦制動協(xié)調(diào)控制技術(shù)研發(fā)進展..7
第2 章　能量回饋式制動系統(tǒng)設(shè)計.. 9
2.1　能量回饋式制動系統(tǒng)總體方案.. 9
2.2　能量回饋式液壓制動系統(tǒng)的設(shè)計..10
2.2.1　 能量回饋式防抱死制動系統(tǒng)（EABS）的設(shè)計..10
2.2.2　 能量回饋式車身電子穩(wěn)定控制（EESC）系統(tǒng)的設(shè)計..14
2.2.3　 能量回饋式電子液壓制動（EEHB）系統(tǒng)的設(shè)計..20
2.3　能量回饋式氣壓制動系統(tǒng)的設(shè)計..24
2.3.1　 基于電磁開關(guān)閥的能量回饋式氣壓制動系統(tǒng)設(shè)計..24
2.3.2　 基于比例繼動閥的能量回饋式氣壓制動系統(tǒng)設(shè)計..26
第3 章　常規(guī)制動回饋控制策略.. 29
3.1　駕駛員制動意圖解析..29
3.2　疊加式回饋制動控制策略..30
3.2.1　溫和疊加式制動能量回饋策略..30
3.2.2　激進疊加式制動能量回饋策略..30
3.2.3　 自由行程啟動回饋制動的疊加式策略..30
3.2.4　 疊加式制動能量回饋策略仿真分析..31
3.3　協(xié)調(diào)式回饋制動控制策略..32
3.3.1　回饋效率制動力分配策略..33
3.3.2　 制動踏板感覺制動力分配策略..34
3.3.3　 兼顧回饋效率和制動踏板感覺的制動力分配策略..34
3.3.4　實車試驗..34
3.4　由加速踏板定義回饋制動的控制策略..39
3.4.1　加速踏板開度和電機力矩關(guān)系..39
3.4.2　模擬內(nèi)燃機制動模式..40
3.4.3　輔助制動模式..44
3.4.4　 限制前軸電機回饋制動力矩的因素分析..45
3.4.5　試驗結(jié)果..47
第4 章　 針對能量回饋式制動系統(tǒng)非線性特性的優(yōu)化控制.. 50
4.1　 能量回饋式制動系統(tǒng)機械耦合非線性特征分析..50
4.1.1　回饋制動耦合非線性系統(tǒng)模型..50
4.1.2　軸系彈性對回饋制動控制的影響..52
4.1.3　齒隙對回饋耦合制動控制的影響..56
4.1.4　 耦合非線性對回饋制動控制的影響..58
4.2　針對機械非線性特性的補償控制..60
4.2.1　 針對機械非線性特性的補償控制目標..60
4.2.2　 基于混雜系統(tǒng)理論的電驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)估計方法..60
4.2.3　混雜觀測器的設(shè)計..67
4.2.4　 回饋制動耦合非線性主動補償控制算法..68
4.2.5　 主動補償控制算法仿真驗證與分析..72
4.3　 電驅(qū)/ 制動系統(tǒng)模式切換過程未知死區(qū)補償控制..77
4.3.1　車輛動力學(xué)模型..77
4.3.2　 基于輸出約束有限時間反步控制的未知死區(qū)補償控制方法..79
4.3.3　臺架試驗..85
4.4　 隨機網(wǎng)絡(luò)延時下協(xié)調(diào)式回饋制動控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方法.. 88
4.4.1　 包含隨機網(wǎng)絡(luò)延時的回饋制動系統(tǒng)模型..88
4.4.2　 隨機網(wǎng)絡(luò)延時下協(xié)調(diào)式回饋制動控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制算法..91
4.4.3　 隨機網(wǎng)絡(luò)延時下液壓與回饋制動協(xié)調(diào)控制算法臺架試驗與分析..93
第5 章　防抱死制動回饋控制策略.. 95
5.1　 回饋制動保守參與防抱死制動的控制策略..95
5.2　 基于補償制動力矩的防抱死制動回饋控制策略..98
5.3　 基于頻率特性轉(zhuǎn)矩分配的防抱死制動回饋控制策略.. 102
5.3.1　頻率特性轉(zhuǎn)矩分配策略.. 102
5.3.2　硬件在環(huán)試驗.. 104
5.4　 考慮傳動系統(tǒng)非線性特性的防抱死制動回饋控制策略.. 105
5.4.1　 考慮齒隙影響的彈性傳動系統(tǒng)下電機回饋制動系統(tǒng)建模.. 105
5.4.2　 考慮非線性特性的防抱死制動策略.. 107
5.4.3　仿真分析.. 108
5.5　 基于電機磁場定向控制的防抱死制動回饋控制策略.. 110
5.5.1　電機回饋制動系統(tǒng)建模.. 110
5.5.2　 基于磁場定向控制的電機回饋制動系統(tǒng)控制方法.. 112
5.5.3　仿真分析.. 114
第6 章　液壓制動力控制方法..122
6.1　 電磁開關(guān)閥液壓力開環(huán)動態(tài)限壓差控制.. 122
6.1.1　 電磁閥“機- 電- 液”耦合動力學(xué)模型.. 122
6.1.2　 電磁閥動態(tài)限壓差控制方法機理分析..125
6.1.3　 限壓差控制模型硬件在環(huán)試驗驗證.. 127
6.1.4　 電磁閥限壓差控制方法的調(diào)節(jié)特性及規(guī)律..129
6.1.5　 結(jié)構(gòu)參數(shù)對限壓差控制效果的影響..132
6.1.6　 環(huán)境溫度對限壓差控制效果的影響..138
6.2　 電磁開關(guān)閥液壓力閉環(huán)動態(tài)限壓差控制..139
6.2.1　 液壓力閉環(huán)限壓差控制方法機理分析.. 139
6.2.2　 液壓力閉環(huán)限壓差控制算法硬件在環(huán)試驗.. 141
6.3　電磁開關(guān)閥流量擬線性控制.. 144
6.3.1　 開關(guān)電磁閥數(shù)學(xué)物理模型數(shù)值求解.. 144
6.3.2　 開關(guān)電磁閥高頻PWM 飽和先導(dǎo)流量控制方法.. 150
6.3.3　 高頻PWM 飽和先導(dǎo)流量擬線性控制臺架試驗.. 155
6.4　 針對EEHB 的自適應(yīng)增益規(guī)劃閉環(huán)壓力控制.. 157
6.4.1　 自適應(yīng)增益規(guī)劃閉環(huán)壓力控制機理分析.. 157
6.4.2　 壓力閉環(huán)控制硬件在環(huán)試驗及實車測試.. 159
第7 章　氣壓制動力控制方法..166
7.1　氣壓制動力控制框架.. 166
7.1.1　基于模型的氣壓開環(huán)控制.. 166
7.1.2　基于壓力反饋的氣壓閉環(huán)控制.. 167
7.1.3　試驗研究.. 167
7.2　電磁開關(guān)閥的控制.. 169
7