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线控制动系统制动失效工况下整车稳定性控制策略研究
| 论文题名： | 线控制动系统制动失效工况下整车稳定性控制策略研究 |
| 关键词： | 线控制动系统;整车稳定性;制动失效;地面附着;模糊PID控制器 |
| 摘要： | 制动系统直接影响汽车的行驶安全，一直都是人们研究的热点课题。线控制动系统将传统液压或气压制动执行元件改为电驱动元件，具有可控性好、响应速度快、车辆稳定性好等优点，具有良好的发展前景。当车轮出现制动失效时，车辆将出现制动距离增长和制动跑偏等危险工况，严重威胁汽车的安全行驶。某一车轮出现制动失效后，可利用线控制动系统的固有冗余，通过重新分配剩余三个车轮的制动力实现控制重构，进而保证直道制动车辆的稳定性，因此研究线控制动系统制动失效工况下整车的稳定性控制具有重要意义。本文针对线控制动系统制动失效工况进行了以下内容的研究。 本文对车辆制动性和稳定性分析，给出直道制动车辆制动性和稳定性评价指标及影响因素。对单轮制动失效、两轮制动失效车辆进行汽车动力学分析，揭示了制动失效后车辆制动距离增长和制动跑偏的原因，对比分析了不同部位的单轮、两轮制动失效对车辆制动性和稳定性影响的差异。建立了单轮、两轮制动失效对车辆稳定性影响的Carsim和MATLAB/Simulink联合仿真模型，定量分析各因素对单轮、两轮出现制动失效车辆制动性和稳定性的影响程度，仿真结果表明车辆任何部位单轮或两轮发生制动失效均会造成制动距离的增长，单轮、对角两轮和同侧两轮制动失效车辆还会发生制动跑偏，制动初速度对车辆稳定性的影响最为严重，制动强度主要影响车辆的横摆角速度，地面附着系数对车辆稳定性的影响较小，仿真结果进一步验证了制动失效对整车稳定性影响的理论分析结论。 通过对线控制动系统固有冗余的分析，表明线控制动系统在某一车轮制动失效后，车辆仍有保证直道制动车辆纵向制动安全性和方向稳定性的能力。根据单轮制动失效车辆的控制目标，提出了一种充分利用地面附着极限，并通过主动前轮转向控制车辆跑偏的制动和转向联合控制的整车稳定性控制策略,设计了横摆角速度模糊PID控制器。建立了单轮制动失效工况整车稳定性控制的联合仿真模型，仿真结果表明，所提出的单轮制动失效时整车的稳定性控制策略在不同的制动工况下，均能大大减小制动失效车辆的制动距离和跑偏距离，降低故障车辆的横摆角速度，保证了车辆纵向制动安全性与侧向稳定性。 |
| 作者： | 刘炎 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 彭晓燕;胡林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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