汽车能量回馈式制动系统原理与控制

序
前言
第1 章　绪论 .. 1
1.1　能量回馈式制动技术发展背景.. 1
1.2　能量回馈式制动系统简介.. 2
1.2.1　能量回馈式制动系统定义.. 2
1.2.2　能量回馈式制动系统组成.. 2
1.2.3　能量回馈式制动系统原理.. 2
1.2.4　能量回馈式制动系统分类.. 2
1.3　能量回馈式制动系统研发进展.. 4
1.3.1　关键技术..4
1.3.2　摩擦制动力调节机构研发进展.. 5
1.3.3　 回馈制动与摩擦制动协调控制技术研发进展..7
第2 章　能量回馈式制动系统设计.. 9
2.1　能量回馈式制动系统总体方案.. 9
2.2　能量回馈式液压制动系统的设计..10
2.2.1　 能量回馈式防抱死制动系统（EABS）的设计..10
2.2.2　 能量回馈式车身电子稳定控制（EESC）系统的设计..14
2.2.3　 能量回馈式电子液压制动（EEHB）系统的设计..20
2.3　能量回馈式气压制动系统的设计..24
2.3.1　 基于电磁开关阀的能量回馈式气压制动系统设计..24
2.3.2　 基于比例继动阀的能量回馈式气压制动系统设计..26
第3 章　常规制动回馈控制策略.. 29
3.1　驾驶员制动意图解析..29
3.2　叠加式回馈制动控制策略..30
3.2.1　温和叠加式制动能量回馈策略..30
3.2.2　激进叠加式制动能量回馈策略..30
3.2.3　 自由行程启动回馈制动的叠加式策略..30
3.2.4　 叠加式制动能量回馈策略仿真分析..31
3.3　协调式回馈制动控制策略..32
3.3.1　回馈效率制动力分配策略..33
3.3.2　 制动踏板感觉制动力分配策略..34
3.3.3　 兼顾回馈效率和制动踏板感觉的制动力分配策略..34
3.3.4　实车试验..34
3.4　由加速踏板定义回馈制动的控制策略..39
3.4.1　加速踏板开度和电机力矩关系..39
3.4.2　模拟内燃机制动模式..40
3.4.3　辅助制动模式..44
3.4.4　 限制前轴电机回馈制动力矩的因素分析..45
3.4.5　试验结果..47
第4 章　 针对能量回馈式制动系统非线性特性的优化控制.. 50
4.1　 能量回馈式制动系统机械耦合非线性特征分析..50
4.1.1　回馈制动耦合非线性系统模型..50
4.1.2　轴系弹性对回馈制动控制的影响..52
4.1.3　齿隙对回馈耦合制动控制的影响..56
4.1.4　 耦合非线性对回馈制动控制的影响..58
4.2　针对机械非线性特性的补偿控制..60
4.2.1　 针对机械非线性特性的补偿控制目标..60
4.2.2　 基于混杂系统理论的电驱动系统状态估计方法..60
4.2.3　混杂观测器的设计..67
4.2.4　 回馈制动耦合非线性主动补偿控制算法..68
4.2.5　 主动补偿控制算法仿真验证与分析..72
4.3　 电驱/ 制动系统模式切换过程未知死区补偿控制..77
4.3.1　车辆动力学模型..77
4.3.2　 基于输出约束有限时间反步控制的未知死区补偿控制方法..79
4.3.3　台架试验..85
4.4　 随机网络延时下协调式回馈制动控制系统协调控制方法.. 88
4.4.1　 包含随机网络延时的回馈制动系统模型..88
4.4.2　 随机网络延时下协调式回馈制动控制系统协调控制算法..91
4.4.3　 随机网络延时下液压与回馈制动协调控制算法台架试验与分析..93
第5 章　防抱死制动回馈控制策略.. 95
5.1　 回馈制动保守参与防抱死制动的控制策略..95
5.2　 基于补偿制动力矩的防抱死制动回馈控制策略..98
5.3　 基于频率特性转矩分配的防抱死制动回馈控制策略.. 102
5.3.1　频率特性转矩分配策略.. 102
5.3.2　硬件在环试验.. 104
5.4　 考虑传动系统非线性特性的防抱死制动回馈控制策略.. 105
5.4.1　 考虑齿隙影响的弹性传动系统下电机回馈制动系统建模.. 105
5.4.2　 考虑非线性特性的防抱死制动策略.. 107
5.4.3　仿真分析.. 108
5.5　 基于电机磁场定向控制的防抱死制动回馈控制策略.. 110
5.5.1　电机回馈制动系统建模.. 110
5.5.2　 基于磁场定向控制的电机回馈制动系统控制方法.. 112
5.5.3　仿真分析.. 114
第6 章　液压制动力控制方法..122
6.1　 电磁开关阀液压力开环动态限压差控制.. 122
6.1.1　 电磁阀“机- 电- 液”耦合动力学模型.. 122
6.1.2　 电磁阀动态限压差控制方法机理分析..125
6.1.3　 限压差控制模型硬件在环试验验证.. 127
6.1.4　 电磁阀限压差控制方法的调节特性及规律..129
6.1.5　 结构参数对限压差控制效果的影响..132
6.1.6　 环境温度对限压差控制效果的影响..138
6.2　 电磁开关阀液压力闭环动态限压差控制..139
6.2.1　 液压力闭环限压差控制方法机理分析.. 139
6.2.2　 液压力闭环限压差控制算法硬件在环试验.. 141
6.3　电磁开关阀流量拟线性控制.. 144
6.3.1　 开关电磁阀数学物理模型数值求解.. 144
6.3.2　 开关电磁阀高频PWM 饱和先导流量控制方法.. 150
6.3.3　 高频PWM 饱和先导流量拟线性控制台架试验.. 155
6.4　 针对EEHB 的自适应增益规划闭环压力控制.. 157
6.4.1　 自适应增益规划闭环压力控制机理分析.. 157
6.4.2　 压力闭环控制硬件在环试验及实车测试.. 159
第7 章　气压制动力控制方法..166
7.1　气压制动力控制框架.. 166
7.1.1　基于模型的气压开环控制.. 166
7.1.2　基于压力反馈的气压闭环控制.. 167
7.1.3　试验研究.. 167
7.2　电磁开关阀的控制.. 169
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