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原文传递液电复合制动系控制系统研究

论文题名：	液电复合制动系控制系统研究
关键词：	线控驻车;应急制动;滑移率控制;变结构控制;观测器
摘要：	传统液压制动系统中，系统的控制性能一直受限于执行器的响应能力。而借助于直流电机，液电复合制动系统的带宽得以扩展从而提升控制性能，甚至融合容错技术提升系统可靠性。本文基于线控制动系统，对应于不同的制动系统功能，分别研究了其相应控制算法，包括：线控驻车制动夹紧力控制算法，线控应急制动控制算法，基于滑移率的防抱死控制算法，基于观测器的制动电机转速估计研究及故障诊断功能。基于以上四个方面，本文具体研究了以下内容：　　在线控驻车控制算法设计中研究如何精确鲁棒控制夹紧力，具体包括：线控驻车制动系统多模式切换状态方程建立，夹紧力控制状态反馈信号分析研究及控制律设计，实验验证夹紧力控制策略，并通过试验数据拟合出状态参数与夹紧力的关系曲线。　　对于应急制动系统而言，其关键技术之一在于：要能独立于常规液压行车制动实现应急制动功能，并保证车辆制动稳定性。本文利用滑膜控制理论来实现应急制动功能。基于滑膜控制方法，设计应急制动上层鲁棒控制器，求解控制输入；同样基于滑膜控制理论，通过串联两级滑膜面，研究应急制动下层制动电机控制器，实现夹紧力鲁棒及精确控制。仿真结果表明本文提出的滑膜层串联控制方法可以显著提升控制精度，保证应急制动的滑移率控制性能。　　在整车防抱死滑移率控制中主要研究上层控制算法，具体研究预测优化控制理论及 Lyapunov理论设计控制律使得控制系统对外界扰动的鲁棒性以及控制精度得以提升。并通过融合路面参数估计系统，可更新路面滑移率参考值，提升控制可靠性。　　基于高阶复合滑膜理论及自适应控制理论，研究了二阶自适应滑膜观测器来提升电机转速观测器的鲁棒特性。通过自适应两个控制参数，减少了一般滑膜控制方法所导致的振颤现象，避免了计算参数不确定性上界问题，提升了系统对于噪声等扰动的鲁棒性。基于Lyapunov理论，分析了系统的稳定性。本文所设计的制动电机观测器在Matlab/Simulink仿真平台，及实验平台分别进行了验证，观测效果理想,鲁棒性较高。
作者：	王斌
专业：	车辆工程
导师：	过学迅
授予学位：	博士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文