基于ebs的混合动力客车再生制动协调控制算法研究

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1、—————————————————————————————————————基于EBS的混合动力客车再生制动协调控制算法研究—————————————————————————————————————StudyonRegenerativeBrakingCoordinatedControlAlgorithmofHybridElectricBusbasedonEBS作者姓名：贺蓉专业名称：车辆工程指导教师：宗长富教授学位类别：工学硕士答辩日期：2015年5月24日摘要基于EBS的混合动力客车再生制动协调控制算法研究随着能源枯竭及

2、环境恶化问题的日益严重，混合动力汽车已逐渐成为道路交通特别是城市道路交通的重要选择。混合动力汽车相对于传统汽车的一大节能优势是可以通过再生制动来回收制动过程中散失的能量。如何合理分配制动力，以此来实现在保证制动安全性的基础上最大限度的回收制动能量，并保证制动舒适性是再生制动控制策略研究中的关键问题。电子制动系统(EBS)作为一种新型电控气压制动系统，不仅可以缩短气压制动系统的响应时间，也可以任意分配整车各轴制动力，对于提高再生制动能量回收率以及制动时的舒适性具有重要意义。本课题以省部级项目“混合动力汽车制动力分配与再生制

3、动控制方法研究”为研究基础，利用电控制动系统可以任意分配制动力的特点，开发了基于EBS的混合动力客车制动力分配及协调控制算法。在TruckSim与Matlab/Simulink联合仿真平台上搭建了整车模型以及电机模型和电池模型，将课题组原有商用车电子制动系统硬件在环实验台升级改造为基于电子制动系统的再生制动硬件在环试验台，分别通过软件仿真分析以及硬件在环实验对所提出的再生制动控制算法进行了验证。本文具体工作内容如下：（1）针对EBS系统采用线控制动技术的特点，以国内某型混合动力客车为研究对象，基于TruckSim与Mat

4、lab/Simulink联合仿真平台，采用模块化的方法建立了适用于混合动力客车再生制动协调控制算法研究的模型。模型包括TruckSim软件中所建的整车模型以及Matlab/Simulink中所建的电机模型和电池模型。主要用于再生制动仿真分析以及实验验证。（2）采用分层控制的思想将再生制动控制算法分为制动力预分配层和协调控制层。制动力预分配层采用最大能量回收的制动力分配思想，根据驾驶员需求制动力对前后轴制动力进行分配，尽可能将制动力分配于驱动轴，然后根据车辆状态对驱动轴电机和气压制动力进行分配。通过典型城市循环工况对所提出

5、的再I生制动预分配算法进行仿真分析，验证制动能量回收效果。（3）再生制动协调控制层根据各部件反馈回来的变量信息，以尽可能减少制动模式切换时车辆的波动为目标，采用气压补偿控制算法动态协调驱动轴上的电机制动力和气压制动力，以保证车辆从一个模式到另一个模式切换时可以平稳过渡，从而提高制动舒适性。通过不同工况对无协调控制和有协调控制两种情况进行仿真分析，以此来验证动态协调控制算法对于提高制动舒适性的效果。（4）基于LabVIEWRT工具箱搭建了基于EBS的再生制动硬件在环仿真试验台。利用该实验台对本文提出的再生制动控制算法进行了

6、硬件在环实验验证，证明本文提出的再生制动控制算法可以在保证车辆制动能量回收率的基础上有效提高制动舒适性。关键词：混合动力客车，再生制动，电子制动系统，动态协调控制，硬件在环实验IIAbstractStudyonRegenerativeBrakingCoordinatedControlAlgorithmofHybridElectricBusBasedonEBSWiththeincreasinglyseriousproblemsofenergydepletionandenvironmentaldegradation,theh

7、ybridelectriccarhasgraduallybecomeanimportantoptionfortheroadtraffic,especiallytheurbanroadtraffic.Comparedwiththetraditionalcars,hybridcarscanrecoverthebrakingenergyduringbrakingbyregenerativebrakingsystem.Howtodistributethepneumaticbrakingforceandmotorbrakingfo

8、rceisthekeyproblemofregenerativebrakingcontrolstrategy.Asanewtypeofelectronicallycontrolledpneumaticbrakesystem,electronicbrakesystemcannotonlyshortentherespon