基于电控液压制动系统的车辆稳定性研究

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1、中图分类号：U461论文编号：102870214-S005学科分类号：080204硕士学位论文基于电控液压制动系统的车辆稳定性研究研究生姓名马翠贞学科、专业车辆工程研究方向车辆电子与控制指导教师金智林讲师南京航空航天大学研究生院能源与动力学院二О一四年三月万方数据万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringTheResearchofVehicleStabilitybasedonElectro-HydraulicBrakeSystemA

2、ThesisinVehicleEngineeringbyMaCuizhenAdvisedbyLecturerJinZhilinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2014万方数据万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论

3、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要电控液压制动系统由于制动力大，响应速度快，可对每个车轮单独控制，易于集成ABS、ASR及ESP等功能，已成为汽车主动安全领域研究的热点。本文研究了电控液压制动系统的动力学特性，针对装有电控液压制动系统的汽车进行了稳定性分析和控制。分别实现了基于电控液压制动系统的汽车纵向稳定性、横摆稳定性及侧倾稳定性控制，选择高速转弯工况研究了汽车横摆稳定性和侧倾稳定性的联合控制，保证汽车不发生侧翻时提高汽车横

4、摆稳定性。首先，结合软件仿真和台架试验的方法研究了电控液压制动系统的动力学特性。根据电控液压制动系统的工作原理建立了AMESim仿真模型，分析了关键参数对轮缸压力动态性能的影响规律。为了验证仿真结果，研制了电控液压制动系统试验台架。以飞思卡尔单片机为核心设计了控制器硬件及各部件的控制策略，进行了电控液压制动系统的基本制动性能试验，结果验证了仿真模型的正确性。其次，应用AMESim和Simulink软件联合仿真，研究了装有电控液压制动系统汽车的纵向、横摆、侧倾稳定性。根据汽车稳定性理论建立了八自由度非线性汽车动力学模型，融合电控液压制动系统仿真模型获得了整车系统模型。针对整车模型设计了PI

5、D控制器，以车轮滑移率为控制目标研究了汽车纵向稳定性；融合差动制动原理，设计了模糊控制器，以横摆角速度为控制目标研究了汽车横摆稳定性；为防止侧翻，设计了鲁棒控制器，以横向载荷转移率为控制目标研究了汽车侧倾稳定性。最后，分析汽车单独稳定性控制结果进行了典型工况的多目标稳定性控制。选择高速转弯时汽车易发生侧翻和横摆失稳的工况，联合横摆角速度和横向载荷转移率为控制目标，分别设计了LQR控制策略和线性加权控制策略，对两种控制策略的结果进行了比较。结果表明，电控液压制动系统不仅能增强汽车纵向稳定性，而且能保证汽车不发生侧翻时提高汽车横摆稳定性。关键词：电控液压制动系统，纵向稳定性，横摆稳定性，侧倾

6、稳定性，汽车主动安全I万方数据基于电控液压制动系统的车辆稳定性研究ABSTRACTInrecentyears,electro-hydraulicbrake(EHB)systembecomesaresearchfocusofthefieldofvehicleactivesafetyduetoitsadvantages,suchaslargebrakepressure,fastresponse,easytocontrol,andpronetomeettheperformancereqiurementsofABS,ASRandESPsystems.Inthispaper,thedynamicc

7、haracteristicsofEHBsystemareanalyzedandsomestabilitycontrolstrategiesforvehicleswithEHBsystemarepresented,includinglongitudinalstability,yawstabilityandrollstability.Also,topreventvehiclerolloverandimproveyawstabilityw