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汽车制动系统建模及压力控制方法研究
| 论文题名： | 汽车制动系统建模及压力控制方法研究 |
| 关键词： | 汽车制动系统;液压压力控制;静态特性;最小二乘法;流量阀 |
| 摘要： | 随着汽车工业的不断发展,人们开始关注汽车行驶安全性问题。目前生产的大多数轿车几乎都使用的是液压制动系统,液压制动系统对于汽车的行驶安全具有重要意义,为了进一步提高制动性能,传统的开关阀已经不能满足控制要求,并且液压制动作用过程很复杂,若只考虑静态特性,分析结果与实际情况会存在很大的误差,为此,对流量阀液压制动系统的建模和液压压力控制的研究具有重要意义。 本文以流量阀汽车制动系统为研究对象,结合机理模型分析和实验数据拟合的方法进行了建模研究;以所建立模型为参考,设计了PID控制器和多模型预测控制器,并对模型和控制器进行验证和对比分析。主要内容包括:首先,在理论推导液压调节单元增、减压模型的研究中,针对流量阀的不同工作状态分别对其流量和阀芯受力状态进行分析,并且通过简化制动轮缸的物理模型,得到了增压、保压、减压模式下轮缸压力与流量阀控制电流之间的数学关系。 其次,针对液压制动系统物理结构参数未知,不能得到所建立模型未知参数的问题,基于硬件在环回路测试台架,对流量阀的电流和增、减压特性进行了测试,为模型中未知参数辨识提供了可靠的数据,并采用最小二乘法进行了辨识。通过比较在Matlab/Simulink环境下对模型仿真结果与实际测试结果,验证所得到模型的正确性。 最后,针对所建立模型的特殊性和使用PID控制所存在的问题,本文借鉴了多模型预测控制思想进行液压调节单元控制器的设计。通过将原非线性系统线性分解得到一组线性定常子模型,根据预测控制原理对这些子模型设计控制器,最终根据决策机制得到控制输入。由于汽车制动液压调节单元在实际工作中,不可避免地存在干扰,研究了模型参数变化对多模型控制器性能的影响。 |
| 作者： | 王浩 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 刘志远 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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