关键词：电子机械制动系统;;执行机构;;滑移率;;模糊PID控制;;硬件在环
摘 要：电子机械制动系统(Electro-mechanical Brake,EMB)是汽车线控技术的一个分支,它以其结构简单、利于布置、环保节能和维修方便等优点引起了国内外研究机构的重视。本文在分析了汽车电子制动技术的国内外研究现状的基础上,针对一些问题和不足,对EMB进行了研究。主要研究内容如下:(1)总结国内外研制的EMB执行机构的优缺点,提出了三套EMB执行机构的总体方案,对比分析选取相对较优方案,采用程序化的设计方法进行零部件的校核计算。(2)对EMB执行机构包括制动电机、运动转换机构及制动器等关键零部件特性进行理论研究,建立了包括无刷直流电机、传动机构和制动器的数学模型,设计了该执行机构三闭环PID控制系统结构,并在Matlab/Simulink环境下进行仿真,验证了该执行机构控制算法的可行性。(3)在电子机械制动系统的基础上集成汽车防抱死制动系统。在Matlab/Simulink环境下搭建了总体仿真模型,包括四分之一车辆模型、轮胎模型、EMB执行机构模型,设计了基于滑移率的PID和模糊PID两种控制算法。使用上述算法在单一直线路面和跃变路面上进行了对比仿真实验。结果表明,模糊PID控制能够有效地弥补PID控制的不足,明显地提高了制动性能。(4)搭建了基于Matlab/Simulink Real-time的EMB硬件在环试验台,并进行了系统功能测试。结果表明,该系统工作稳定可靠,能够满足EMB控制器算法的开发。
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