基于改进超螺旋滑模控制的线控制动系统控制方法

为满足汽车线控制动系统对控制电机的快速响应要求,提出一种改进的超螺旋滑模方法实现制动主缸压力的精确控制。对经典超螺旋滑模算法的收敛性与稳定性进行分析,提出了超螺旋滑模算法的改进策略,以解决滑模面距离平衡点较远位置收敛速度慢的问题,并基于李雅普诺夫方程理论分析证明了所提出算法的稳定性,最后,通过仿真和线控制动系统台架试验验证了算法的有效性,结果表明:改进的超螺旋滑模控制算法可使线控制动系统压力超调的收敛速度提升3.87%,稳态误差控制在2%以内,提高了控制鲁棒性,表现出良好的控制性能。

智能集成制动系统的硬件在环测试

针对智能集成制动系统在研发测试阶段使用实车测试时整改成本高、周期较长、复现性差的问题,通过分析智能集成制动系统的结构和原理,建立整车的数学模型,设计一套基于NI VeriStand硬件在环系统的智能集成制动系统实时仿真测试平台,通过搭建车辆的实时仿真模型代替实际车辆对控制器进行实时仿真测试。通过基础制动测试,完成了助力器的建压能力以及基本运行逻辑的检测;通过完成相应条件激活ABS、TCS功能,检测特殊工况下制动系统在各个轮端的建压情况。测试结果表明:在车间环境下,测试系统依然能够高效地验证智能集成制动系统的控制逻辑和策略,为车辆制动控制器的开发提供了安全高效的测试手段,使得验证测试流程更加完备。

踏板行程模拟器在线控制动系统中的应用

为了提高制动过程的舒适性并消除制动操作时的不适感,考虑到制动踏板感觉是线控制动系统研究的核心内容并直接关系到车辆的驾驶舒适度及行驶安全性,利用踏板行程模拟器来模拟制动踏板感觉,并分析比较传统制动系统和带有踏板行程模拟器的线控制动系统.利用AMESim软件建立踏板行程模拟器模型,利用MATLAB/Simulink软件设计踏板行程模拟器的单神经元自适应智能PID控制策略.设置传统车辆制动系统台架试验基本参数并进行仿真验证,最终得出该线控制动系统中的踏板行程模拟器和控制策略均能达到传统制动系统的性能要求,并有效地改善了制动过程中的舒适度.

矿井提升机新型电子机械制动系统研究

为实现线控技术在矿井提升机上的应用,以盘式制动器为对象,建立了提升机制动系统模型;考虑弹性变形和摩擦因数影响,进行了刚柔耦合多体动力学仿真及稳定性分析,搭建了基于行星齿轮减速器+螺旋变向的制动系统,得到了制动力和制动间隙消除时间等参数。研究结果表明,该制动执行器在0.078~0.085 s完成对制动盘制动间隙的消除,0.03 s左右制动力趋于17 kN;当静摩擦因数为0.6时,基本无颤振现象,该制动系统具有较好的应用前景。

基于死区和抗饱和补偿的线控制动系统非线性压力控制研究

线控制动系统通过机电执行器将所需的制动扭矩施加到车轮上,对车辆的电气化和轻量化有着重要意义。由于系统存在非线性死区效应以及输入饱和问题,导致闭环系统性能降低。针对线控制动系统的控制问题,本文采用基于死区和抗饱和补偿的PID控制器实现线控制动系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证;优化控制模型,建立了线控制动系统数学模型;在传统PID控制器的基础上,添加了死区和抗饱和补偿;采用数学软件Matlab对线控制动系统进行仿真,同时与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用添加了死区和抗饱和补偿的PID控制器响应延迟减少约50%,无过冲,跟踪性能明显提高,同时大大减小了获得所需压力的控制量,制动效果显著提高。

基于线控制动系统的车辆横摆稳定性优化控制

对带有线控制动系统(brake by wire,BBW)的车辆进行研究,提出了一种横摆稳定性优化控制策略.以二自由度单轨车辆模型为参考模型,利用比例-积分(proportionalintegral,PI)控制算法求出附加横摆力矩.由所计算出的车辆附加横摆力矩、方向盘转角来识别驾驶员转向意图和车辆实际行驶特性,通过广义逆法和数学归划法相结合的方法将附加横摆力矩分配到作用车轮上,由线控制动系统采用主缸定频调压法对各轮缸的目标液压力进行跟踪控制.硬件在环试验结果表明,该控制策略能够有效地保证车辆在高附和低附路面工况下的横摆稳定性.

基于多股簧数控加工机床的多通道张力动态监控系统的研发

针对过去多股簧绕制过程中各股钢丝受力不均等问题[1-2],提出了一套新的张力监控方案。文章以在多股簧加工过程中,实现对多股钢丝张力的实时监控为研究目的。采用研华5510系列、磁粉制动器、张力传感器等硬件设备并结合数字PID算法,研发了一套基于张力控制的闭环控制与检测系统,及多通道张力动态监控系统。在实际生产中,该系统使多股簧数控加工机床的张力控制水平有了显著的提高[3],从而大大提升了多股螺旋弹簧的产品合格率。

飞机电传刹车系统设计及验证技术

针对传统的刹车系统设计与系统试验验证的不足,在系统设计上提出了基于数字电传刹车系统的自动刹车控制技术、刹车压力反馈调节技术、射流管式压力刹车阀技术。采用基于虚拟样机的协同仿真技术和系统闭环半物理验证技术,建立了一套飞机数字电传刹车系统协同虚拟仿真验证方法和电传刹车闭环控制试验验证平台,提高了系统仿真试验的效率,缩短系统的研制周期。

混合线控制动系统制动力精确调节控制策略

鉴于电子液压制动(electronic hydraulic brake,EHB)系统液压管路复杂且难以集成驻车制动,而电子机械制动(electronic mechanical brake,EMB)很难满足失效备份的需求,本文提出了一种前轴采用EHB,后轴采用EMB的混合线控制动系统(hybrid brake by wire system,HBBW),研究了EHB的双闭环压力跟随PI控制算法和EMB的三闭环制动力跟随PI控制算法,使其制动力能快速准确地跟随目标值。在此基础上,提出了混合制动系统的制动力精确调节PI控制策略,最后基于d SPACE Autobox和Car Sim搭建了HBBW系统的硬件在环(Hi L)试验平台,进行了Hi L测试与算法验证。结果表明,混合线控制动系统可有效地协调工作,实现四轮制动力快速、精确调节,从而提高车辆制动性能。

基于汽车智能化的高新技术研究

从当前汽车智能技术发展的现状来看:汽车外后视镜电子化和超大尺寸平视显示器技术、电动全轮驱动系统和手机远程操控技术、地图数据规模化采集和无线充电技术、驾驶员注意力系统和地下数据探测技术、线控制动和镁合金零部件等技术,为汽车智能化的发展的重点方向,文章以这些核心技术为突破点,来重点谈谈汽车智能化技术。

一种线控制动系统的方案设计及仿真

基于实验室自行研制的直线执行器单元,提出了一种新的车辆线控制动系统的设计方案,系统由电磁直线执行器驱动的高压液压源以及实现增压、保压和降压功能的三位高速开关阀等构成。搭建了线控制动系统的联合仿真模型,通过AMESim与Matlab/Simlink的联合仿真和正交试验确定了系统中三位高速开关阀的响应时间与阀口大小两个关键设计参数。验证了该线控制动系统的ABS性能,仿真结果表明了此系统能够提供快速、稳定的制动力,仿真过程中未发生抱死情况,车轮具有良好的制动性能,进一步说明了此线控制动系统的可靠性。

基于模糊PID控制的EMB制动力控制策略

针对线控制动系统控制的非线性及不确定性问题,在Matlab-Simulink中建立车辆动力学模型、线控机械制动系统模型,采用模糊PID方法设计了线控制动系统车辆制动力控制策略。选用Carsim车辆动力学软件与Matlab进行联合仿真分析,结果表明:该控制策略在高、低附着路面上稳定的保持车辆的最优滑移率,缩短了制动时间与距离,是一种有效的控制方法。

竖井提升系统紧急制动仿真研究

为了研究竖井提升系统在不同参数下紧急制动特性规律,采用ANSYS、Solid Works和Recur Dyn软件建立了矿井提升机多柔体动力学仿真模型;运用控制变量法分析了制动力矩和罐笼悬垂高度对提升系统紧急制动特性的影响。结果表明,对提升机实施紧急制动时,钢丝绳张力和罐笼振动都有较大的波动,钢丝绳张力平均值、最大幅值以及罐笼减速度平均值和最大幅值都随制动力矩的增大而增大;罐笼悬垂高度越大,提升系统刚度和阻尼越小,制动安全性降低。

线控制动系统车辆制动与横摆稳定性协调控制

针对装有线控机械制动系统的车辆的制动稳定性控制问题,在MATLAB/Simulink中建立七自由度车辆动力学模型及线控机械制动系统模型,提出一种兼顾制动效能与横摆稳定性协调控制的车辆制动力分配策略;该策略采用分层控制结构,运用滑模控制和模糊控制理论设计顶层控制器,主要负责纵向目标制动力及横向目标横摆力矩的求取;底层控制器运用二次规划方法,以轮胎利用率为目标优化函数,使用有效集算法求解目标函数,在车辆制动时完成目标纵向力与横摆力矩协调分配,进而达到横、纵向协调最优控制的目的;运用MATLAB/Simulink与Carsim在对开路面上进行改变制动意图的工况联合仿真。结果表明,所提出的车辆制动力分配策略能够在保证车辆制动效能的前提下同时满足车辆横摆稳定性控制要求。

汽车线控制动技术及发展趋势探析

未来的汽车产业,一定是向着智能化的方向发展的。随着科学技术的不断提升,自动控制理论、电子控制技术等也逐步成熟,被广泛地运用在汽车行业中,线控制动技术也属于其中一种。鉴于此,本文主要从线控制动技术的概念、特征等角度着手,分析并阐述了线控制动中具有的关键性技术、以及在实际中的有效运用,最后,结合此技术的发展现状,对其未来发展的形势进行了探析,进而对此领域的开发提出对应建议。

基于VS.NET及串口通讯的线控制动操控系统开发与验证

线控制动系统中信号传输处理的速度及稳定性会对整个制动操控效率产生决定性的影响,是影响制动距离及其恒定性的主要因素之一。选择不同的开发平台和通讯类型,其效果也不一样。本研究基于VS.NET平台及串口通讯方式,设计开发线控制动的操控系统,围绕制动操控效率和可靠性两个目标元素,从生效速度、操控效率的稳定性两个方面对线控制动操控系统进行性能验证,包括制动需求分析、开发背景介绍、系统设计以及基于紧急持续制动、点动缓刹、常规持续限速三种典型工况下的性能验证。

智能网联背景下汽车底盘线控子系统及其集成的综述

自动控制技术已经在现代汽车上得到了广泛应用,汽车电子控制技术的可靠性在不断提高,汽车线控技术在汽车关键系统的运用日益得到青睐。文章的写作是为了深入学习智能汽车线控系统,并为将来基于线控底盘的智能汽车上层控制技术准备基础知识。文章介绍了线控技术的应用必要性及其定义,并展开介绍该系统中主要的子系统及其关键技术,最后将对该领域内面临的主要关键问题做介绍。

智能汽车电子真空助力器设计

为优化智能汽车电子真空助力器系统设计,达到满足智能汽车的自适应巡航控制系统、自动紧急刹车系统的制动性能和控制性能的应用要求。利用AMESim一维仿真软件分析汽车电子助力器主动控制匹配参数及ANSYS workbench软件匹配电磁阀结构参数,给出了电磁阀行程、驱动电参数和线圈参数等关键设计参数的匹配方法。该方法满足智能汽车的自适应巡航控制系统、自动紧急刹车系统的应用要求,为提高EVB(Electronic Vacuum Booster)系统智能车辆制动控制的可靠性和舒适性提供借鉴参考。

新一代线控底盘集成控制策略研究

针对汽车稳定性控制,提出了一种基于线控转向和线控制动的新一代底盘集成控制策略。分别设计制造了线控制动、线控转向系统样机,建立了相应的动力学模型。应用模型预测控制,设计了基于主动前轮转角调节和主动制动力调节的底盘集成控制系统。设计了针对目标汽车的底盘集成控制硬件在环试验台,并进行了典型工况测试试验。结果表明,本文所设计的控制策略可有效使汽车跟随期望状态,保证车辆行驶的稳定性,提升车辆的综合性能。

煤矿多绳摩擦提升机防滑卡绳方法研究

为了研究煤矿多绳摩擦提升机防滑卡绳方法,分析了煤矿落地式和井塔式多绳摩擦提升机结构特点以及摩擦提升机防滑理论,设计了摩擦衬垫结构布置形式、钢丝绳制动机构方案以及楔盒结构,然后采用ANSYS Workbench模拟软件对卡绳楔块和楔盒的强度进行了校核,并设计了煤矿多绳摩擦提升机防滑卡绳的电控系统。研究提高了煤矿多绳摩擦提升机安全性能和工作效率。