多轴分布式电驱动车辆电液复合制动控制研究

针对多轴分布式电机驱动车辆电液复合制动中易出现的车辆制动抖动问题,提出了一种建压阶段电机制动力修正策略和一种基于前馈-反馈的协调控制策略,分别在建压阶段和其他阶段通过协调复合制动力来解决制动抖动的问题。针对防抱死控制系统与电机制动系统共同作用时的制动矛盾,提出了一种基于PID控制的ABS控制策略,主要通过改变电机制动力来解决制动矛盾的问题。通过TruckSim、Matlab/Simulink及AMESim联合仿真验证,制动冲击度在建压阶段下降了20.66%,在电机退出阶段下降了92.59%,驾驶感觉得到明显改善。而ABS控制策略也可在保证理想滑移率的同时完成制动能量回收;结合整车制动试验,表明协调控制策略在保证制动效果良好的同时实现了制动能量回收,效果显著。

重载组合列车空电联合制动施加时机匹配策略研究

重载列车在长大下坡道运行时需采用空气制动和机车电制动配合使用的空电联合制动模式,以保证列车有足够大的制动力,从而避免加速过快。因重载列车质量大,且该制动方式有可能造成车钩力叠加,导致产生更大的纵向冲动,严重时会威胁列车运行安全。加之重载组合列车为分布动力模式,从控机车作为空气制动信号传播源和动力制动源之一,导致其相较单编列车受力更为复杂。文章基于空气流动理论和多刚体动力学原理,建立了万t和2万t重载组合列车仿真模型,分析了空电联合制动施加时机匹配策略对纵向冲动的影响,并提出了可减小纵向冲动的施加策略。结果表明,通过调整空气制动和电制动的配合施加时机,可避免空气制动以及电制动产生的压钩力峰值叠加,或使空气制动产生的拉钩力抵消电制动产生的部分压钩力,有效降低列车的车钩力水平,为重载组合列车优化制动策略提供了理论依据和数据支撑。

商用车电控空气干燥器系统仿真分析及应用

为提升商用车气制动系统安全性及智能化控制水平,分析了电控干燥器的工作原理,提出以空气再生气耗比作为干燥效能评价指标,通过建立干燥器整车仿真模型,研究了机械干燥器和电控干燥器的干燥效能差异,结合车辆贮气筒压缩空气的露点降实测结果验证了电控干燥器的性能优势,分析了电控干燥器在预防制动管路结冰、节省燃油、预见性维修保养方面的技术优势。

长距离带式输送机多驱协调电气制动技术研究

针对长距离带式输送机多驱动方式存在电气制动不可靠、制动性能监测困难且容易出现误判等问题,探讨长距离带式输送机多驱协调控制制动技术,采用变频调速装置并提出谐波电气制动单元模块,利用小波包分析谐波信号实现对信号的分解,以准确获取调速制动参数。通过建立相关的算法控制模型,利用支持向量机实现制动过程的健康诊断和故障预警,最终通过现场试验可知,长距离带式输送机多驱协调电气制动可利用设备运行参数变化直接反映设备运行状况,有效保证电气制动的可靠性,从而降低故障监测的误判率。有效降低事故率、保证长距离带式输送机的稳定运行,对于提高长距离带式输送机的制动检测和保障其制动性能具有重要的参考价值和意义。

电动汽车电-液复合制动协调控制方法

在电动汽车的复合制动系统中,由于电机制动系统与液压制动系统具有响应差异性的特点,所以复合制动系统中的电机与液压协调控制是整车制动过程中的舒适性的关键性问题。对此,提出了一种复合制动协调控制策略,包含补偿算法模块和切换算法模块。补偿算法模块在电制动状态刚介入电-液复合制动状态时,利用电机制动扭矩补偿具有迟滞性的和响应慢的液压制动系统,保证驾驶员制动感觉的一致性。切换算法模块在电机制动系统与液压制动系统相互切换时,利用模糊PID控制算法对电机制动力进行修正,减小电机制动系统与液压制动系统响应差异性带来的冲击度问题,改善驾驶员制动时的舒适性。利用AMESim、CarSim和Simulink建立联合仿真平台,对几种典型工况进行仿真验证,结果表明,在制动过程中协调控制策略能够保证制动初始时制动感觉一致,在不同切换状态下,减小制动冲击度,提高了驾驶舒适性。

电动汽车液压ABS与再生制动协调控制及仿真

为了提高电动汽车机电复合方式完成制动效果,开发了一种能够同时满足能量高效回收并达到安全制动性能的机械摩擦与电机制动相结合的协调制动分配方法。该协调制动控制方案通过电机提供稳态制动力,并且液压制动系统对轮速进行稳态调节,防止车轮发生抱死现象,最终实现ABS液压制动效果。分别在新标欧洲测试循环(New European Driving Cycle,NEDC)和全球轻型汽车测试循环(WLTC)工况下对开展仿真测试,采用CRUISE建立相应的仿真工况。本控制方案构建的再生制动系统行驶测试后发现电池SOC降低程度更小,可以实现对更多制动能量的回收,表现出了优异的节能效果,可以达到现有车辆的制动条件。通过综合比较发现,这里控制方案获得了比传统控制方案更优的性能。

电力机车空气制动系统技改研究及应用

空气制动系统作为电力机车当中最为关键的系统内容,在电力机车运行的过程中,因为启停较为频繁,所以对电力机车的牵引制动性能要求非常高,并且空气制动系统在运行时,存在一定的空走时间,这就使空气制动系统的运行会存在一定程度的延迟,从而埋下安全隐患。为达到空气制动目标、确保电力机车的稳定安全运行,本文借助案例分析的方式,通过对某城际轨道电力列车进行调查分析,对电力机车空气制动系统技改相关内容进行研究,总结出电力机车空气制动系统技术的改进优化方法,为我国轨道列车领域的发展提供一定借鉴。

电驱动乘用车制动能量回收技术发展现状与展望

制动能量回收技术能大幅提高整车能量经济性,已成为电驱动车辆的一项关键技术和核心竞争力的重要因素之一。本文中总结了电驱动乘用车制动能量回收系统的组成与分类,综述了国内外电驱动乘用车制动能量回收系统产品研发的最新进展,分别从液压执行机构、系统控制和系统评价3个方面对制动能量回收系统的关键技术进行分析,最后对制动能量回收技术的发展趋势进行了展望。

电液复合制动系统防抱控制的舒适性

针对分布式电动汽车电液复合制动系统,提出考虑舒适性的防抱控制策略.该策略使用滑模控制方法,根据车辆状态参数与轮速计算用于滑移率控制的总扭矩,将该扭矩分配给液压制动与电机.由液压制动提供基础制动力,通过调节电机产生的回馈制动力来调节车轮的滑移率以实现防抱控制.由于减少了液压制动的增减压调节次数,增减压阀的动作频率和制动踏板行程的变化减少,提高了制动舒适性.高附、低附及分离路面仿真结果表明,与传统的逻辑门限ABS控制策略相比,在保证ABS安全性的前提下,采用该电液复合制动防抱控制策略可以有效地改善防抱过程的舒适性.

混合动力汽车再生制动压力协调控制系统

再生制动作为混合动力汽车中的一门关键技术,越来越受到大家的关注和重视,针对国内外混合动力汽车再生制动压力协调控制系统的局限性和复杂性,设计出一种基于ABS硬件的再生制动压力协调控制系统,该系统实现了再生制动与(Anti-lock braking system,ABS)制动功能下的压力协调控制。建立AMEsim与Simulink联合仿真模型并进行恒制动强度下、变制动强度下、纯ABS模式下和综合制动模式下的仿真分析,结果表明除纯ABS外各模式下的电池SOC(State of Charge)回收率分别为0.27%、0.33%和0.29%,仿真结果表明电机能将汽车制动时减少的能量进行一定程度的回收并提供制动力。因此,所设计系统能实现各制动模式下压力协调控制以满足汽车制动需求,仿真结果验证了该方案的有效性和可行性,为再生制动系统的设计与优化奠定了基础。

电动汽车复合制动系统研究现状综述

从原理、结构、特点、控制策略和制动动力学控制等方面阐述了电动汽车复合制动系统的发展现状,针对复合制动系统的3种结构型式(油门踏板型、未解耦型和解耦型)进行了对比分析,表明解耦型复合制动系统是未来复合制动系统的主要发展方向。重点分析了解耦型复合制动系统的控制策略,并且总结了正常制动和紧急制动2种工况下液压制动力和再生制动力的动态协调控制方法,最后提出复合制动对于液压制动系统的设计要求。

基于Agent的电液复合制动系统防抱死控制研究

针对纯电动汽车电液复合制动系统电机再生制动力与液压制动力动态响应特性的差异及其非线性特性问题,提出了一种基于Agent的电液复合制动防抱死控制方法。构建了由电机Agent、液压制动Agent和ABS Agent组成的复合制动系统,依据让步策略、竞争策略和协同策略对电机再生制动力和液压制动力协调分配。MATLAB/Simulink仿真结果表明:紧急制动状态下,各Agent间能有效协作,前轮始终先于后轮进入抱死趋势,复合制动系统可以准确识别路面附着系数变化并及时调整电机制动力与液压制动力,提高了制动稳定性与系统的自适应能力。

混合动力汽车制动稳定性分层协调控制策略

提出了混合动力汽车制动稳定性分层协调控制策略。制动过程中横摆力矩的补偿由再生制动力矩和目标滑移率的调整来完成,而通过对目标滑移率的实时确定,实现上层横摆力矩控制与下层滑移率及再生制动力矩控制的统一调节,保证车轮不出现抱死。在Matlab/Simulink平台上建立了7自由度整车模型,分别进行了低附着路面制动转弯和对开路面制动的仿真分析,结果表明,该制动稳定性分层协调控制策略,在保持制动效能的基础上,比单独滑移率控制能更好地保证混合动力汽车的制动稳定性。

高速电驱动履带车辆联合制动转矩动态协调控制研究

针对高速电驱动履带车辆机械制动器、电机和电液缓速器3种执行部件联合制动转矩响应的问题,提出了机械制动器、电机和电液缓速器动态协调控制策略。基于制动需求和车速等因素进行稳态制动力分配,综合考虑3种执行部件动态响应特性,建立基于电机-电液缓速器二者联合制动和机械-电机-电液缓速器三者联合制动转矩动态协调控制策略,搭建面向工程应用的电驱动履带车辆传动系统仿真模型,利用实时仿真工具进行策略验证。仿真结果表明,在整个制动过程中该动态协调控制策略可提高车辆总制动转矩响应速度和精度,改善系统动态响应特性。

电动大客车电控气压制动系统性能仿真分析

为了提高电动大客车的制动安全性能和制动能量回收能力,设计研究了一种较为智能化的制动系统——电控气压制动系统。在此基础上建立了车辆制动过程的相关模型,制定了适合于电控气压制动系统的制动力分配策略,并对车辆的制动过程进行了仿真分析。仿真结果表明:制动力分配策略是合理的,在保证制动安全性能的前提下,车辆取得了很好的制动能量回收效果,体现了电控气压制动系统在制动力分配和与再生制动协调方面的优势。

基于分层式协调控制的汽车电动助力转向与防抱制动系统仿真

在对电动助力转向系统和防抱制动系统分别建模的基础上,深入分析两系统在助力转向制动过程中的矛盾性,采用分层协调控制策略,将控制系统分为底层和上层控制部分。底层控制器为转向和制动系统两个单独的控制器,用以执行各子系统的控制任务;上层协调器对其进行整体协调分析,并及时修改底层控制的决策,从实现整车综合性能最优的目标出发来执行协调优化任务。仿真结果表明,提出的协调控制逻辑正确可行,在保证转向轻便性的前提下,提高了系统制动稳定性和行驶安全性。

汽车主动底盘多模型分层协调控制

针对汽车主动底盘复杂大系统的特点,运用分布式智能递阶控制策略建立主动底盘分层协调控制结构。下层控制器为悬架、转向和制动系统三个单独的控制器,用以执行各子系统的控制任务,实现各自的性能指标;上层控制主要对车辆行驶状态进行判断,并结合车辆底盘协调控制逻辑及下层控制器反馈信息特征,对各控制子系统进行整体协调和控制决策。仿真结果表明,相对于汽车底盘系统单独子系统控制,采用分层式协调控制策略能更好地改善整车综合使用性能。

CRH2动车组空气制动系统FD-1型中继阀节流孔优化

为研究节流孔孔径大小对中继阀性能的影响并对其进行优化,根据中继阀的结构工作原理,采用AMESim创建CRH 2动车组(Electric Multiple Unit,EMU)FD-1型中继阀仿真模型,并在此基础上搭建简化的CRH 2动车组空气制动系统模型.分析节流孔孔径对增压缸内气体压强和温度、进气阀门振荡以及制动气缸压强和耗气量的影响.仿真结果表明FD-1中继阀节流孔孔径的优选值为2.0～3.0 mm.

液压制动系统协调控制下电动汽车制动系统研究

为提高电动汽车制动过程的稳定性,分析了电动汽车电机的制动和液压制动的过程,并依据电动汽车制动转矩的要求,提出了电机制动与液压制动模式的切换方案及制动转矩的协调控制方案。利用仿真软件平台建立了电动汽车电动液压制动系统仿真模型,通过改变制动强度,获得了电动汽车制动稳定性数据。分析结果表明:对于低强度制动工况,电机制动系统可有效满足汽车制动的需要,而液压制动系统无法达到相应工作要求;对于中等强度制动工况,电机制动系统及液压制动系统可有效协调工作,并实现稳定制动过程;而对于高强度制动或高蓄电池SOC工况,采用电动液压制动系统可有效保证车辆的制动稳定性。

高速动车组制动风缸吊装结构振动特性分析

为了解制动风缸吊装结构的振动特性,应用有限元分析软件ANSYS对两种吊装结构的风缸单元进行模态分析和瞬时振动加速度下的结构响应分析,获得了吊装结构的各阶固有频率和振型以及不同载荷工况下吊装结构的应力分布.仿真结果表明,方案一吊装结构的横向承载能力比纵向、垂向承载能力弱,横向刚度相对较低;吊装结构的最大应力出现在吊座与吊带的连接处,该位置结构强度相对较弱;方案二吊装结构的各阶固有频率和刚度均有所提高且最大应力幅值大幅降低.对比分析表明,方案二吊装结构的振动特性优于方案一.