客车电子制动系统制动力分配控制算法

【摘要】制动系统是车辆最基本的安全系统，其性能直接关系到乘员的生命财产安全。传统的气压制动系统存在响应滞后、制动力分配不合理等缺点，为行车安全埋下了隐患。因此，相关厂商在ABS系统基础上开发了电子制动系统（ElectronicBrakingSystem，EBS）。EBS由电信号控制制动过程，能够大幅缩短制动响应时间，减少制动延迟，有效提高车辆安全性，对于避免交通事故发生及减少人员伤亡有重要意义。本课题来源于国家自然科学基金项目“基于模型预测的重型半挂车动力学稳定性多目标控制研究”（编号：51075176），主要研究客车电子气压制动系统制动力分配控制算法，搭建了15自由度车辆模型及硬件在环仿真实验台，分别通过软件仿真及硬件在环实验台实验对控制算法进行了验证。本文主要工作如下：（1）以模块化建模方法搭建了15自由度客车整车动力学模型，通过适当封装提高了运算速度，使其满足与商用车EBS控制算法联合仿真及硬件在环实验台实验的实时性与精度要求；分别在高、低附着路面上进行了空、满载条件下的制动仿真实验，通过与TruckSim软件相同制动工况下的仿真结果对比，验证模型准确性。（2）提出基于发动机转矩及车辆加速度的车辆载荷估算方法，结合载荷传感器信息可确定前、后轴载荷分配比例，据此分配制动力；基于实车实验数据，确定了制动踏板开度与车辆目标制动强度的对应关系。（3）提出基于动态载荷的制动力分配控制算法，使制动过程中前、后轴利用附着系数与制动强度相等，实现理想的制动力分配，并通过减速度闭环控制，使相同制动踏板开度产生相同的制动减速度，不受载荷影响；研究了摩擦衬片磨损控制算法，通过调整制动力分配，均衡摩擦衬片磨损量；搭建了控制器模型，通过与车辆模型联合仿真对算法进行了验证。（4）搭建了EBS硬件在环实验台，并对制动信号传感器、比例继动阀及桥控调节器等EBS系统关键部件的压力响应时间、特性曲线进行测试，提出相应控制方法。利用该实验台进行不同工况条件下的硬件在环仿真验证，证明本文提出的控制算法在不同工况下均具有良好的控制效果。
【作者】李伟；
【导师】宗长富；
【作者基本信息】吉林大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】商用车；电子制动系统；制动力分配；控制算法；硬件在环实验；

【参考文献】
[1]邓贵华.某蒸汽喷射器的数学建模及结构优化研究[D].山东建筑大学,动力工程（专业学位）,2013,硕士.
[2]周勇.基于农业产业集群的地理标志品牌建设研究[D].首都经济贸易大学,产业经济学,2013,硕士.
[3]李敏斯.含P-N结的石墨烯中的阿哈罗夫-玻姆效应(英文)[J].南开大学学报(自然科学版),2009,01:57-61+66.
[4]王玉琼.煤矿安全管理协同机制研究[D].长春工业大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[5]江少林.我国刑事法制视野下的恢复性司法研究[D].吉林大学,法律,2013,硕士.
[6]薛方亮,帅典勋.利用广义细胞自动机实现的智能数据聚类[J].计算机与数字工程,2005,06:45-47+130.
[7]黄俊华.李鸿章与晚清宗藩体制的瓦解[D].河南大学,中国近现代史,2004,硕士.
[8]韩冰.S公司员工满意度研究[D].河北工业大学,工商管理,2013,硕士.
[9]徐双.农村留守未成年人犯罪成因及预防对策[D].郑州大学,行政管理,2013,硕士.
[10]王儒涛.碳基金属复合电极材料的制备及其电化学性能的研究[D].兰州理工大学,2011.
[11]覃建勋.西藏中部地区表层土壤中OCPs和PAHs分布特征和影响因素[D].中国地质大学（北京）,地质工程,2014,硕士.
[12]雷彦兴.美国校本管理实践的经验与教训[D].河北师范大学,教育学原理,2004,硕士.
[13]季欢欣.自我调节学习策略和自我效能的关系及其对大学生英语学习的影响研究[D].成都理工大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[14]王绪芝.不确定环境下无人机航迹动态规划及仿真研究[D].南京航空航天大学,测试计量技术及仪器,2013,硕士.
[15]刘笑杭.SQL注入漏洞检测研究[D].杭州电子科技大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[16]李如松.刀具尺寸测量控制系统[J].组合机床与自动化加工技术.1993(09)
[17]杨燕.高校辅导员激励问题及对策研究[D].西南大学,思想政治教育,2012,硕士.
[18]余婷.长安自主品牌汽车核心竞争力识别与培育研究[D].西南大学,企业管理,2014,硕士.
[19]沙树静.国家基准机力值控制问题的研究与应用[D].吉林大学,机械制造及其自动化,2004,硕士.
[20]韩冉.多囊卵巢综合征病因学初探及补肾疏肝法治疗多囊卵巢综合征的临床观察[D].北京中医药大学,中医妇科学,2013,硕士.
[21]贾永刚.造林决策与数据更新子系统的研究与开发[D].北京林业大学,2004.
[22]俞雪.石墨烯复合结构的合成及其催化性能的研究[D].安徽师范大学,2013.
[23]鞠雪强.具有死区补偿的SVM-DTC交流调速实验平台研究[D].哈尔滨工业大学,电气工程,2014,硕士.
[24]曲仙智.早期全身应用低分子肝素预防脾切除门奇断流术后门静脉血栓形成[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[25]褚龙.Windows分布式入侵检测与攻击源追踪系统[D].西南交通大学,2004.
[26]李佳.多视角三维人体运动捕捉的研究[D].北京交通大学,2013.
[27]卢缸.面向DSL的动态频谱管理研究[D].浙江理工大学,电子与通信工程,2012,硕士.
[28]林升,杨娜.厚钢板对接焊缝残余应力的数值模拟[J].北京交通大学学报,2014,01:107-111+116.
[29]余欣欣.苯甲酸雌二醇对去卵巢大鼠皮肤中TGFβ 1/Smad3信号通路的影响[D].南方医科大学,整形外科,2012,硕士.
[30]王庆华.用户个性化信息检索模型的设计与实现[D].大连理工大学,系统工程,2004,硕士.
[31]陈灿旭,刘茂涛,宋述波.±800kV云广直流“12·15”事故原因分析及防范措施[J].电力系统自动化,2013,23:125-129.
[32]施学骄.酸橙果实不同采收期化学成分动态变化及枳实、枳壳药材质量评价研究[D].成都中医药大学,药物化学,2012,硕士.
[33]傅学工.中物院二所综合业务系统的设计与实现[D].四川大学,2003.
[34]王斌.新千年以来好莱坞魔幻与中国武侠神怪类型比较研究[D].西南大学,传播学,2013,硕士.
[35]王静.新时期中国农村民间组织的制度环境研究[D].山东大学,政治学理论,2013,硕士.
[36]向盈.糖尿病伴颈动脉内膜中层增厚的相关因素分析及中医证治特点研究[D].北京中医药大学,中医内科学,2014,硕士.
[37]姜虹宇.大学生村官激励机制的研究[D].吉林财经大学,行政管理,2014,硕士.
[38]杨宏兵.6-SPS并联机器人运动学及工作空间的仿真研究[D].合肥工业大学,机械电子工程,2004,硕士.
[39]魏健.基于三维视角的中国商业银行竞争力研究[D].南京农业大学,金融学,2011,硕士.
[40]向雪.虚妄的自由追寻[D].四川外国语大学,英语语言文学,2014,硕士.
[41]任杰.我国西部农村金融制度绩效与创新研究[D].云南财经大学,金融学,2013,硕士.
[42]云婷.城轨列车走行部滚动轴承运行可靠性分析方法的研究[D].北京交通大学,2014.
[43]周向前.纯电动汽车企业技术获取模式研究[D].吉林大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[44]岳东奎.杜密克山东市场营销策略研究[D].西安科技大学,工商管理,2013,硕士.
[45]李路路,孙金立,金科.对图书馆自动化、网络化建设发展的思考[A].陕西省社会科学信息学会.图书馆改革与发展——陕西省社会科学信息学会第六次学术讨论会论文集[C].陕西省社会科学信息学会:,2003:5.
[46]苏皓男.基础教育阶段动漫美术教学模式研究[D].东北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[47]李娜.天津大学知识管理研究[D].天津大学,2004.
[48]闫彦佳.云南企业开拓斯里兰卡工程承包市场对策研究[D].云南财经大学,国际商务（专业学位）,2014,硕士.
[49]邵晓霁.我国套期会计信息披露问题研究[D].东北财经大学,会计学,2012,硕士.
[50]简镁玲.城市综合执法制度法律正当性研究[D].广东财经大学,法学理论,2014,硕士.