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汽车电控液压制动系统性能分析与控制
| 论文题名： | 汽车电控液压制动系统性能分析与控制 |
| 关键词： | 汽车制动系统;电控液压部件;遗传算法;三维设计 |
| 摘要： | 电控液压制动(EHB)系统是一种新型的汽车制动系统，它以高压油提供制动能量方式取代了汽车传统液压制动的人力供能方式。由于EHB系统具有结构简单、响应速度快、易于控制、节能等优点，近年来成为汽车主动安全领域的研究热点。 本文分析了EHB系统的工作原理；根据EHB系统的设计要求确定了EHB系统的结构方案。设计了EHB系统的主要结构部件，包括电磁阀、动力源模块、液压控制单元及高压油管。根据EHB系统性能要求对电磁阀及动力源模块进行了选型；利用UG软件对EHB系统的液压控制单元进行了三维设计，并研制了液压控制单元的实体及其阀体盖；对承受高压的油管安全性进行了验算。 考虑EHB系统的强非线性，利用功率键合图建模方法对EHB系统的主要部件进行建模；根据功率流方向将各部件的键合图模型转换为理论模型；考虑EHB系统的电、液及机械运动的耦合作用，建立与实际EHB系统更为吻合的汽车电控液压制动系统增压和减压过程的理论模型；将理论分析结果与AMESim仿真结果进行比较，验证模型的正确性。在理论模型的基础上分析了增压过程及减压过程主要参数对EHB系统性能的影响规律，包括电磁阀参数、蓄能器参数及制动轮缸参数对EHB系统压力响应时间等性能的影响规律，为设计性能更好的EHB系统提供了理论依据。 针对所建立的模型设计了四种控制器，包括BANG-BANG控制器、PID控制器、模糊控制器及鲁棒控制器。选取典型制动工况进行仿真分析，获得了BANG-BANG控制器的死区范围参数对EHB系统控制精度的影响；PID控制的比例、微分、积分系数对EHB系统控制精度的影响；以及H∞鲁棒控制器的权函数对对EHB系统控制精度的影响；并对四种控制算法的仿真分析结果进行了比较。针对H∞鲁棒控制器设计时的权函数选择问题，采用遗传算法进行了优化设计，结果表明优化后的鲁棒控制器对EHB系统模型参数不确定性以及抗干扰性能明显提高。 |
| 作者： | 张鸿生 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 金智林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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