汽車能量回饋式製動系統原理與控制

序
前言
第1 章緒論.. 1
1.1 能量回饋式製動技術發展背景.. 1
1.2 能量回饋式製動系統簡介.. 2
1.2.1 能量回饋式製動系統定義.. 2
1.2.2 能量回饋式製動系統組成.. 2
1.2.3 能量回饋式製動系統原理.. 2
1.2.4 能量回饋式製動系統分類.. 2
1.3 能量回饋式製動系統研發進展.. 4
1.3.1 關鍵技術..4
1.3.2 摩擦制動力調節機構研發進展.. 5
1.3.3 回饋制動與摩擦制動協調控制技術研發進展..7
第2 章能量回饋式製動系統設計.. 9
2.1 能量回饋式製動系統總體方案.. 9
2.2 能量回饋式液壓制動系統的設計..10
2.2.1 能量回饋式防抱死制動系統（EABS）的設計..10
2.2.2 能量回饋式車身電子穩定控制（EESC）系統的設計..14
2.2.3 能量回饋式電子液壓制動（EEHB）系統的設計..20
2.3 能量回饋式氣壓制動系統的設計..24
2.3.1 基於電磁開關閥的能量回饋式氣壓制動系統設計..24
2.3.2 基於比例繼動閥的能量回饋式氣壓制動系統設計..26
第3 章常規制動回饋控制策略.. 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 溫和疊加式製動能量回饋策略..30
3.2.2 激進疊加式製動能量回饋策略..30
3.2.3 自由行程啟動回饋制動的疊加式策略..30
3.2.4 疊加式製動能量回饋策略仿真分析..31
3.3 協調式回饋制動控制策略..32
3.3.1 最大回饋效率制動力分配策略..33
3.3.2 最佳制動踏板感覺制動力分配策略..34
3.3.3 兼顧回饋效率和製動踏板感覺的製動力分配策略..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係..39
3.4.2 模擬內燃機制動模式..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 試驗結果..47
第4 章針對能量回饋式製動系統非線性特性的優化控制.. 50
4.1 能量回饋式製動系統機械耦合非線性特徵分析..50
4.1.1 回饋制動耦合非線性系統模型..50
4.1.2 軸系彈性對回饋制動控制的影響..52
4.1.3 齒隙對回饋耦合製動控制的影響..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 基於混雜系統理論的電驅動系統狀態估計方法..60
4.2.3 混雜觀測器的設計..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/ 制動系統模式切換過程未知死區補償控制..77
4.3.1 車輛動力學模型..77
4.3.2 基於輸出約束有限時間反步控制的未知死區補償控制方法..79
4.3.3 台架試驗..85
4.4 隨機網絡延時下協調式回饋制動控制系統協調控制方法.. 88
4.4.1 包含隨機網絡延時的回饋制動系統模型..88
4.4.2 隨機網絡延時下協調式回饋制動控制系統協調控制算法..91
4.4.3 隨機網絡延時下液壓與回饋制動協調控制算法台架試驗與分析..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 基於補償最優制動力矩的防抱死制動回饋控制策略..98
5.3 基於頻率特性轉矩分配的防抱死制動回饋控制策略.. 102
5.3.1 頻率特性轉矩分配策略.. 102
5.3.2 硬件在環試驗.. 104
5.4 考慮傳動系統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下電機回饋制動系統建模.. 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 基於電機磁場定向控制的防抱死制動回饋控制策略.. 110
5.5.1 電機回饋制動系統建模.. 110
5.5.2 基於磁場定向控制的電機回饋制動系統控制方法.. 112
5.5.3 仿真分析.. 114
第6 章液壓制動力控制方法..122
6.1 電磁開關閥液壓力開環動態限壓差控制.. 122
6.1.1 電磁閥“機- 電- 液”耦合動力學模型.. 122
6.1.2 電磁閥動態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試驗驗證.. 127
6.1.4 電磁閥限壓差控制方法的調節特性及規律..129
6.1.5 結構參數對限壓差控制效果的影響..132
6.1.6 環境溫度對限壓差控制效果的影響..138
6.2 電磁開關閥液壓力閉環動態限壓差控制..139
6.2.1 液壓力閉環限壓差控制方法機理分析.. 139
6.2.2 液壓力閉環限壓差控制算法硬件在環試驗.. 141
6.3 電磁開關閥流量擬線性控制.. 144
6.3.1 開關電磁閥數學物理模型數值求解.. 144
6.3.2 開關電磁閥高頻PWM 飽和先導流量控制方法.. 150
6.3.3 高頻PWM 飽和先導流量擬線性控制台架試驗.. 155
6.4 針對EEHB 的自適應增益規劃閉環壓力控制.. 157
6.4.1 自適應增益規劃閉環壓力控制機理分析.. 157
6.4.2 壓力閉環控制硬件在環試驗及實車測試.. 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 基於模型的氣壓開環控制.. 166
7.1.2 基於壓力反饋的氣壓閉環控制.. 167
7.1.3 試驗研究.. 167
7.2 電磁開關閥的控制.. 169
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