人机分离共驾电液制动系统及AEB避撞策略研究
随着汽车产业逐步实现电动化与智能化，汽车线控制动系统得到了极大的发展，同时新型汽车制动系统对实现再生制动、自动紧急制动等功能提出了更高的要求。因此本文以电液制动系统为研究对象，构建了系统的基本结构及数学模型，结合设计的系统压力控制方法进行了仿真研究分析，同时分别搭建了人机分离共驾电液制动系统的台架与实车试验平台，设计了基于电液制动系统的AEB避撞策略。 本文提出了一种人机分离共驾电液制动系统的方案，搭建了该系统的整体构型并详细分析了其工作原理。建立了系统主要机构的数学模型，包括伺服电机、传动机构、制动主缸及轮缸、制动管路等。基于Matlab/simulink与AMEsim仿真软件分别搭建了伺服电机模型与液压系统的仿真模型，最终整合得到了电液制动系统的联合仿真模型。 电液制动系统控制方法的研究分为伺服电机闭环控制及主缸压力闭环控制两部分。首先针对伺服电机的控制方法，建立了转速电流PI双闭环反馈控制系统。其次是伺服主缸压力闭环控制方法，基于传统PID的控制，提出了自适应模糊PID以及变论域模糊PID的控制方法，又利用由Matlab/simulink与AMEsim组成的联合仿真平台进行伺服压力跟随的仿真试验。对比分析了三种压力控制算法在阶跃压力跟随控制、正弦压力跟随控制、斜坡压力跟随控制工况下的主缸压力动态响应情况。 依据人机分离共驾电液制动系统的构型方案，首先基于三维软件CATIA完成了试验台架的设计，然后搭建得到人机分离共驾制动试验台架并完成了与仿真试验工况相同的台架试验。最后将该系统加装至实车上并经过机械改装，实现了人机分离共驾制动的功能，并基于实车试验平台完成在人力驾驶制动与电液制动两种模式下的制动性道路试验。试验结果证明，人机分离制动相结合的两种模式，满足智能车辆对制动可靠性以及冗余性的基本要求。 根据电液制动系统具备快速主动建压与压力精确可调的功能特点，提出了车辆的AEB避撞控制策略。基于车辆的实际制动过程，构建了分级预警安全距离模型，设计了由上层模糊控制器和下层PID控制器组成的分层控制策略，并结合由节气门开度与制动压力控制组成的车辆逆纵向动力学模型，得到AEB避撞系统的整体控制模型。最后基于由Carsim、Matlab/simulink、AMEsim组成的联合仿真平台，参照C-NCAP测试规程，完成了相关测试场景的联合仿真测试，验证本文AEB避撞控制策略的可行性。
电液制动系统;控制方法;联合仿真;台架试验;AEB避撞策略;控制器
西华大学
硕士
车辆工程
孙树磊;孙健宁
2022
中文
U463.5
2022-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）