基于积分滑模的电子机械制动系统ABS控制

为解决传统制动系统逻辑门限控制存在逻辑复杂且难以充分利用路面附着的问题,以及ABS存在的非线性、不确定性问题,提出了一种基于路面识别的ABS控制策略应用在电子机械制动系统。首先,通过Simulink建立1/4车辆制动模型;其次,分析附着系数在不同路面存在的差异性以及附着系数和车轮角减速度的变化规律,设计了一种高效且准确的路面识别算法来估算当前路面的最佳滑移率;最后,设计了基于积分滑模控制的ABS控制策略跟踪最佳滑移率。仿真结果表明:路面识别算法识别响应快、识别准确度高;所设计的ABS控制策略能够稳定跟踪最佳滑移率,对不同路面工况具有较强的适应性。与基于逻辑门限控制的传统制动系统相比,在单路面条件下制动时间减少了11.89%,制动距离缩短了12.7%;在变路面条件下制动时间减少了17.8%,制动距离缩短了19.9%。

履带车辆电控机械制动执行机构动力学仿真研究

针对履带车辆机械制动操纵形式电气化转型需求,提出了一种符合履带车辆行车制动功能使用需求的紧凑型、直驱式机电作动机构构型方案,运用ADAMS仿真分析方法对机电作动机构进行动力学仿真,分析获得了作动阻力相关特性曲线和性能参数,初步表明所设计的机电作动机构结构合理;开展了特定电机转速控制策略下的动态仿真,获得了机电作动机构各主要零部件的响应特性曲线,为机电作动机构的优化设计提供了依据.

总相位滞后角-延时关系下的电子机械制动主控制器控制方法

电子机械制动(electromechanical brake,EMB)的主控制器延时受到多种因素的影响,影响因素与延时控制之间存在复杂的交互作用,导致对其延时控制具有较高难度。为此,提出了一种电子机械制动主控制器延时控制方法。综合考虑电机堵转转矩、电机摩擦、传动机构和制动机构等因素对电子机械制动的影响,分析制动系统的延时与滞后角的相互关系。计算主控制器延时与电子机械制动的总相位滞后角量化关系,通过状态观测器获取其估计值,利用电机转子的转动惯量、摩擦力矩、传动和制动方程获取EMB的制动状态,结合主控制器估计增益参数,实现延时的主动控制。实验结果表明,所提方法应用下主控制器的延时控制耗时较短,电子机械制动距离和滑移率得以明显降低,说明该方法能够有效地保障电子机械制动的稳定性。

商用车电控机械制动器结构设计与制动性能验证

提出了商用车电控机械制动器(electro-mechanicalbrake,EMB)结构方案,对其进行了结构设计与参数匹配,并建立了EMB三维模型。为验证EMB制动性能,建立了机电耦合动力学模型,制定了制动夹紧力控制策略,并在输入为阶跃信号、斜坡信号和正弦信号时对EMB的动态响应特性进行了仿真分析。结果表明:在典型工况下,EMB响应过程中各项参数变化趋势与预期相符。

有轨电车电子机械制动系统设计及试验研究

针对低地板有轨电车完成了电子机械制动系统设计,方案满足车辆制动功能和性能需求,并实现了与既有车辆各系统的兼容;针对典型车辆实现了对原车液压制动系统的换装,完成了整车动态线路制动试验和关键功能研究性试验;试验证明,各工况下电子机械制动系统和车辆各系统配合正常,满足车辆制动性能要求,系统响应快速、控制精度高,具有良好的一致性,系统故障再分配、紧急供电下的安全制动功能满足设计要求,提高了系统冗余度和安全性。

磁浮列车机械制动系统交叉耦合控制方法

机械制动系统在制动过程中产生一定的能量消耗,若控制策略不合理,容易导致制动能耗过大,影响磁浮列车的正常运行,为此,提出磁浮列车机械制动系统交叉耦合控制方法。根据磁浮列车机械制动系统结构框架,计算液压力伺服系统的传递系数和闸瓦与轨道之间的摩擦系数,以此获取磁浮列车机械制动系统传递函数。根据该传递系数,引入气隙、速度双重同步交叉耦合控制器,求取气隙同步误差和扰动量,获得交叉耦合控制结果。利用果蝇优化算法(fruit fly optimization algorithm,FOA)对该控制器的控制参数实施参数寻优,得到最优控制参数,进而实现磁浮列车机械制动系统交叉耦合稳定控制。实验结果表明,所提方法能够获取最优控制参数,并提高控制精度和效率。

汽车电子机械制动系统的设计及性能测试

汽车电子机械制动系统是未来汽车发展的关键因素,为了提高该制动系统的安全性与可靠性,对电子机械制动系统关键技术进行了分析,并对制动器的整体方案进行了设计,对关键零部件进行了选型与设计,最终通过性能测试验证了制动系统的设计合理性,为电子机械制动器的进一步探究奠定了基础。

电子机械制动器分阶段闭环控制策略研究

为提高车辆制动时的可靠性与稳定性,提出了电子机械制动器的分阶段闭环控制策略,分析了制动器的分阶段工作特性,设计了各阶段的判别方法及控制策略。间隙消除阶段采用“转速-电流”双闭环控制,力跟随阶段采用“夹紧力-电流”双闭环控制,分离阶段采用“电机位置-转速-电流”三闭环控制,设计了基于前馈补偿的二阶线性自抗扰夹紧力控制器以提升夹紧力的响应速度与控制稳定性。仿真结果表明,所提策略与PID相比能够更好地完成制动过程,夹紧力的响应速度提高0.03 s,控制精度提升31.6%,超调减少37.5%,跟踪性能和抗扰性能也均有明显提高,验证了夹紧力控制器的优越性及所提策略的有效性。

电子机械制动器构型及控制技术发展现状

电子机械制动(EMB)作为真正意义上的线控制动,具有系统结构精简、制动响应迅速等诸多优势。为了对EMB构型的研发现状进行全面梳理,本文在大量专利调研的基础上对各种构型的发展和产业化进程进行了总结,并对滚珠丝杠、楔式自增力、滚珠坡道和凸轮4种基本构型方案进行了分析和对比。针对执行器非线性特性和慢时变参数摄动下的控制难题,本文首先对各种执行器建模方法进行了整理,然后以有无压力传感器为分类依据,从基于夹紧力反馈值的控制和基于夹紧力估计值的控制两大层面分别对国内外的研究进展进行综述。最后,提出了对于执行器构型设计、夹紧力控制以及整车协调冗余控制的发展展望。

电子机械制动器的建模、仿真和实验研究

为了解决目前车辆普遍装配液压制动系统存在的响应滞后问题,以实验室某目标车型为例,对其匹配的电子机械制动器(EMB)进行了设计建模、仿真分析和实验研究。首先,根据车型参数确定制动间隙与最大制动力并完成了制动效能的校核工作,采用“电机+行星齿轮减速器+滚珠丝杠”的选型进行了组合设计,使用CATIA对EMB各部件进行了三维建模,利用ANSYS/Workbench对制动钳钳体进行了力学性能仿真分析;然后,根据EMB各部件间力学与几何关系分别建立了对应的数学模型,在MATLAB/Simulink中建立EMB整体仿真模型后完成了对电机转速特性、堵转转矩特性及EMB最大夹紧力的仿真;最后,搭建了实验平台,结合实验结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明:EMB工作时的最大应力为安全极限的34.87%,制动间隙消除速度提高了42.31%,达到最大制动夹紧力的时间降低了45.82%,显著提升了目标车型的制动性能。

电子机械制动系统无压力传感器控制策略

针对低地板有轨电车电子机械制动(EMB)系统压力传感器故障问题,提出一种强耦合条件下的无压力传感器制动力伺服控制策略。基于系统转矩特征曲线,提出一种不依赖于附加机械调节机构及压力检测装置的EMB间隙调整方法。同时,考虑系统制动和缓解过程中存在的“迟滞”特性,在EMB系统刚度特征曲线的基础上,提出一种强耦合条件下的制动力估算策略,与传统方法相比,其可有效地改善制动力的估计精度,能够作为备份制动方案,提高系统的可靠性。在此基础上,设计基于Sigmoid函数的改进型扩张状态观测器(ESO)对系统中的未建模部分与外界扰动进行估计与补偿,并将观测值前馈补偿至积分反步控制器,消除系统的观测误差,提高系统的鲁棒性。通过静态实验平台验证了所提控制策略的有效性。

基于位置内环控制的电子机械制动系统制动力控制策略研究

本文针对轨道交通用电子机械制动系统的精确力控问题,研究了电子机械制动系统的高动态、高可靠控制方法,基于该制动系统的结构特征和数学模型,提出了一种四闭环制动力控制策略。首先,基于力控制理论建立了系统制动力闭环控制策略,所提出的四闭环制动力控制指力闭环、位置闭环、速度闭环以及电流闭环,使用经典控制理论分析方法,与传统两闭环力控制的控制方法进行了对比。然后,基于线性仿真模型与联合仿真分别对两种控制方法进行了对比,线性仿真与联合仿真表明,四闭环制动力控制的控制方法提高了系统制动力响应的快速性与稳定性,所提出的方法提高了系统的安全性与可靠性。本文所提出的控制方法得到了实验验证。

磁浮列车机械制动控制系统的研究

对磁浮列车的机械制动系统进行了分析 ,并建立了机械制动系统的模型。在机械制动系统的模型基础之上对几种控制方式作了比较。仿真结果表明 ,基于PI调节的自适应控制方式比PI调节的性能好 。

关于汽车电控机械制动系统控制的分析

信息技术时代的来临,加速了互联网、电子科学技术在各个领域中应用的速度。汽车电控机械控制系统的研发应用作为近年来电子信息技术应用的典型案例,已经引起了各领域的高度关注。以电子信息技术为基础构建的基本单元系统不仅有效解决了汽车电控机械制动系统中存在的缺陷,而且彻底改变了汽车制造行业发展的格局,为我国汽车制造产业的长期可持续发展打下了坚实的基础。文章主要是就汽车电控机械制动系统控制进行了分析与探讨。

抽水蓄能电站机械制动系统部分故障分析及应对措施

随着时代的进步,机械制动系统已成为电力系统的重要组成部分。它的稳定性对机组的正常运行至关重要,并且对机组的安全性能也有很大的影响。本文主要介绍发电机部位机械制动系统原理、手动投退机械制动步骤,详细描述机械制动系统在投退时工作不正常及反馈信号丢失导致机组监控系统顺控流程执行失败、发电机启动转速信号丢失导致高速加闸情况分析及采取的措施,并对发电机机械制动系统提出相应建议,对其他同类型设备的电站也具有借鉴和参考意义。

汽车电子机械制动系统制动执行器研究

该文研究汽车电子机械制动系统中的制动执行器,对电子机械制动系统的发展历程、工作原理及制动执行器在系统中的作用进行阐述,探讨制动执行器的基本组成部分及结构设计,并对汽车电子机械制动系统性能进行分析,着眼于电子机械制动系统在汽车安全中的应用,分析制动执行器对行车安全性的贡献、制动系统在紧急情况下的应对能力,从而促进汽车电子机械制动系统的进一步优化和汽车安全性能提升。

新能源汽车电子机械制动系统故障诊断方法

电子机械制动系统(EMB)是汽车线控制动系统的一种,能够有效提高整车的制动性能,并且可以较好地与汽车其他安全系统相结合,具有广阔的发展前景。文章以新能源汽车为平台,研究了电子机械制动系统在该平台上的故障诊断方法,具有较强的理论研究意义与实际应用价值。

基于汽车电子机械制动系统的EBD/ABS研究

采用电子制动力分配(EBD)实现了采用电子机械制动(EMB)后的汽车前后轴间制动力分配,提出了基于EMB的制动防抱死(ABS)模糊PID控制算法。在建立EMB模型及整车模型的基础上对三种典型工况下的制动过程进行了仿真研究。结果表明,通过EBD能实现理想的制动力分配,基于EMB的ABS能把各车轮的滑移率精确地控制在目标滑移率附近,具有较强的鲁棒性。

电子机械制动系统的滑模控制研究

建立了基于电子机械制动(EMB)系统的车辆单轮动力学模型,针对制动过程的非线性特征和路面条件的复杂性,设计了基于滑移率的滑模变结构控制器以充分利用地面的附着力及适应制动的全工况要求,并采取了相应的措施削弱抖振现象.在单路面与变路面条件下的仿真计算验证了滑模控制器的可行性和有效性,同时也表明滑模变结构控制器的控制性能及对路面的适应性均优于PID控制器.

基于支持向量机回归算法的电子机械制动传感器系统故障诊断

在介绍电子机械制动(EMB)系统总体结构的基础上,采用支持向量机回归(SVR)方法针对EMB传感器系统进行故障诊断研究。首先应用支持向量机回归算法建立EMB传感器故障预测模型,通过电流、压力及转速传感器在空间和时间上的冗余信息产生残差,利用残差阈值进行故障诊断,最后进行试验验证。试验结果表明,该算法可以对EMB系统的传感器进行有效的故障诊断,不需要考虑系统的精确模型,适用于EMB这种复杂的机电系统。