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电驱动客车制动能量回收系统气压调节模块研究
| 论文题名： | 电驱动客车制动能量回收系统气压调节模块研究 |
| 关键词： | 电驱动客车;制动能量;回收系统;电磁开关阀;比例继动阀;硬件在环;气压调节 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的增加，能源危机与环境污染问题日趋严重，发展各种类型的新能源汽车势在必行。制动能量回收技术是新能源汽车的一项关键技术，对于降低汽车能耗，缓解能源危机和环境压力具有重要意义。由于回馈制动力的引入，摩擦制动力需要根据回馈制动的介入程度进行实时调节，摩擦制动力不仅由制动踏板决定，还受到电池状态，电机负荷等方面的影响。为满足总制动力的需求，摩擦制动力需要实时变化，要求压力调节模块对摩擦制动力的控制更精确、快速。 本文以电驱动客车为研究对象，从制动能量回收系统气压调节模块方案设计、控制策略、气压制动力精确调节控制方法等方面，通过仿真和硬件在环试验对制动能量回收系统的气压调节模块进行研究。在国内成熟的气压ABS系统的基础上设计了基于电磁开关阀和比例继动阀两种气压调节模块的制动能量回收系统方案，制订了协调式制动力分配控制策略。 对目前广泛应用于ABS/ESP系统的电磁开关阀进行了研究，通过分析其结构与工作原理，建立了“电-磁-机-气”耦合动力学模型，并验证了模型的准确性。设计了基于逻辑门限值的控制算法，并通过硬件在环试验验证了该控制算法的气压跟随控制效果。因为电磁开关阀存在算法复杂、噪声大、寿命短等缺点，所以研究比例继动阀替代电磁开关阀作为气压调节模块的可行性。分析了比例继动阀的结构与工作原理，在此基础上建立了非线性动力学模型，并验证了模型的准确性。通过研究其迟滞特性、压力响应特性得到了滞环曲线和压力响应时间。设计了前馈补偿与带积分抗饱和PID控制相结合的控制算法，并验证了控制算法的控制效果。 对基于两种气压调节模块的制动能量回收系统进行典型制动、循环工况以及ABS控制硬件在环试验。从气压波动、制动平顺性、制动能量回收效率等几个方面对比分析两种气压调节模块典型制动硬件在环试验下的控制效果。从车速跟随效果和制动能量回收经济贡献率两个方面对循环工况硬件在环试验进行评价。从滑移率、制动距离、冲击度等多个角度对比分析两种气压调节模块在紧急制动状态下的 ABS控制效果。试验结果表明，比例继动阀在制动能量回收系统中的应用更有优势。 |
| 作者： | 刘文涛 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 于涛;张俊智 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 烟台大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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