电子机械制动器论文提纲

电子机械制动器论文提纲--机械式线控制动系统关键技术研究

摘要：电气化、智能化、网络化、共享化是未来汽车的发展趋势。线控制动系统是实现车辆智能化的关键组成部分之一，其性能影响车辆的行驶安全。现有车辆的线控制动系统主要采用电液线控制模式，传统液压制动系统的制动管路长导致响应慢、制动压力波动；机械线控制动系统（Electro-MechanicalBrake、EMB）具有响应速度快、易于集成的优点，被认为是未来车辆制动系统发展的最终趋势。本文以机械线控制动系统为研究对象，系统研究了EMB设计方法、制动系统数学建模与模拟、联合模拟实验等内容。主要研究如下：首先，设计了具有增强功能的肘线控制动器执行机构，并采用DOE试验设计方法优化肘线的尺寸。根据标车系统，选择标车在Carsim软件中建立其动力学模型，研究匹配的电子机械制动器设计方法和具体结构参数。利用Matlab/Simulink建立了EMB执行机构的模拟模型，通过设计三闭环控制策略，实现了EMB制动器输出制动夹紧力的准确控制，为后续的联合模拟做好了准备。其次，建立了基于Matlab和Carsim软件联合模拟的虚拟实验平台，主要包括基于滑动率的PID控制器和模糊PID控制器、EMB制动系统、车辆动力学模型和虚拟场景。通过模拟验证，无ABS控制分别用于高附着系数均匀路面。通过对比分析，可以得出PID控制和模糊PID控制车辆的制动条件。最后，为了验证不同附着系数路面控制策略的适应性，分别设置了三种路面条件：高-中对接路面、高-低对接路面、中-低对接路面。通过模拟结果的比较，模糊PID控制器具有最佳的控制效果和良好的路面适应性。为了验证模糊PID控制器汽车制动方向的稳定性，设计了干沥青雪对路面的分析条件。结果表明，模糊PID控制具有较短的制动侧偏差，可以更好地保持制动方向的稳定性，满足控制要求，达到预期目标。采用TTC避障策略，采用Prescan、Carsim和Matlab/Simulink软件实现EMB制动模式的AEB耦合模拟。

关键词： 电子机械制动器;防抱死制动;联合仿真;滑移率;模糊PID控制;

摘要

ABSTRACT

1 绪论

    1.1 课题研究背景与研究意义

    1.2 机械式线控制动系统研究现状

        1.2.1 国外研究现状

        1.2.2 国内研究现状

        1.2.3 EMB制动控制系统研究现状

    1.3 汽车ABS研究

        1.3.1 ABS简介

        1.3.2 ABS控制算法研究现状

        1.3.3 机械式线控制动ABS研究意义

    1.4 主要研究内容

    1.5 技术路线

2 电子机械制动器设计研究

    2.1 机械式线控制动系统结构及原理

    2.2 EMB执行机构优化设计

        2.2.1 EMB结构建模

        2.2.2 参数化建模

        2.2.3 Isight集成优化设计

    2.3 基于CarSim的汽车模型

        2.3.1 Carsim整车模型

    2.4 EMB执行机构选型设计

        2.4.1 EMB执行机构设计计算

        2.4.2 滚珠丝杠副及电机选型

    2.5 本章小结

3 EMB制动系统仿真建模及控制

    3.1 EMB制动器仿真模型

        3.1.1 驱动电机数学模型

        3.1.2 驱动电机仿真模型

        3.1.3 电机驱动模块

        3.1.4 传动及负载模型

    3.2 EMB制动器控制仿真研究

        3.2.1 直流电机控制系统建模

        3.2.2 EMB制动器三闭环控制系统

    3.3 EMB控制系统仿真分析

        3.3.1 电流环仿真验证分析

        3.3.2 转速环仿真验证分析

        3.3.3 夹紧力环仿真验证分析

    3.4 本章小结

4 基于EMB制动系统的整车制动模糊控制研究

    4.1 模糊控制

        4.1.1 模糊控制理论概述

        4.1.2 模糊控制的基本原理

        4.1.3 模糊控制器原理与结构

        4.1.4 模糊控制的数学基础

    4.2 两种ABS控制器

        4.2.1 基于滑移率的PID控制器

        4.2.2 ABS模糊PID控制器

    4.3 联合仿真模型建立及工况验证

        4.3.1 两种控制器联合仿真模型

        4.3.2 针对特定均匀路面制动效果分析

    4.4 本章小结

5 整车ABS联合仿真工况分析

    5.1 三种典型对接路面制动分析

        5.1.1 干沥青-湿沥青对接路面

        5.1.2 干沥青-雪地对接路面

        5.1.3 湿沥青-雪地对接路面

    5.2 对开路面制动分析

    5.3 AEB算法集成验证

        5.3.1 AEB控制算法

        5.3.2 联合仿真模型搭建

        5.3.3 测试结果验证

    5.4 本章总结

6 总结与展望

    6.1 总结

    6.2 展望

参考文献

致谢