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线控制动下的汽车ESP/ABS协调控制研究
| 论文题名： | 线控制动下的汽车ESP/ABS协调控制研究 |
| 关键词： | 汽车线控制动;车身稳定系统;防抱死系统;协调控制 |
| 摘要： | 随着智能驾驶技术的高速发展，为了满足智能驾驶功能的需求，汽车结构要求更加严格，线控底盘技术也就应运而生。其中，线控制动系统对汽车安全方面格外重要，是如今汽车底盘研究领域的热点。因此本文在对国内外电子液压制动（EHB）系统构型和压力控制方面进行了解，搭建了EHB系统助力机构和液压制动系统。主要保障汽车主动安全的智能驾驶辅助系统有ABS系统和ESP系统，本文对这两个系统的原理进行研究后，分别搭建了ABS模型和ESP模型，并对两个系统同时工作时，进行协调控制研究，主要研究内容如下： 首先对EHB系统的工作原理进行了分析，确定了EHB 系统结构框架，在MATLAB/SIMULINK中搭建了永磁同步电机模型。在AMEsim中搭建了助力器中的传动机构和液压制动中各个子模型，如制动副主缸、制动管路、增/减压电磁阀、制动轮缸等。 然后确定永磁同步电机控制算法为矢量控制，轮缸压力调节控制算法为Bang-Bang控制，并在MATLAB/SIMULINK中搭建好了模型。分别对永磁同步电机控制算法和轮缸压力调节控制算法进行试验验证，轮缸压力能在0.2s内完成最大轮缸压力的增压和泄压，仿真结果表明这两种算法对其控制对象都有较好控制效果，满足设计要求。 接着对汽车制动过程进行分析，并研究了ABS工作原理，最终搭建了基于滑移率控制的PID控制ABS模型；对汽车行驶稳定性进行分析，且在研究ESP工作原理后，搭建了分别以横摆角速度和质心侧偏角为控制量的两个PID控制器且将两个控制器输出量协调控制的ESP上层控制模型，并选定了汽车车轮选择为单侧轮控制的ESP下层控制模型；因ABS和ESP系统都是通过对轮胎施加制动力进而对进行汽车进行控制，为了避免两个系统的冲突，划分了ABS、ESP和协调控制工作条件，并设定了协调控制规则。 最后将MATLAB/SIMULINK、AMEsim和Carsim中的模型进行联合仿真，用四种附着系数路面对所搭建的ABS控制系统进行验证，仿真结果表明在ABS控制系统下，汽车在高附、低附和对接路面上其制动距离分别减少1m、4m和2m，控制器满足设计要求；用双移线和正弦停滞工况在高附和低附两种路面对ESP控制系统和协调控制系统进行验证，仿真结果表明在ESP控制下其横摆角速度和质心侧偏角都有变小，且在协调控制下横摆角速度和质心侧偏角更小。 |
| 作者： | 樊志 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 邓国红;蒋黎明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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