純電動汽車ABS制動能量回收.doc
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基于自尋優(yōu)控制的純電動汽車制動能量回收策略可行性分析 倪蘭青,南京航空航天大學(xué) 本課題應(yīng)從三部分入手,一是汽車建模部分;二是ABS自尋優(yōu)控制部分;三是再生制動部分。 一:車輛動力學(xué)建模(以單輪模型為例) 1.1 單輪車輛模型 車輛運動方程: 車輛運動方程: 車輪縱向摩擦力:N 其中,M:汽車質(zhì)量,F(xiàn)x:輪胎和底面間的附著力,I:車輪轉(zhuǎn)動慣量,:車輪角速度,r:車輪有效半徑,Tg:地面制動力矩,Tb:制動器制動力矩,:地面摩擦系數(shù),N:車輪對地面壓力 1.2 輪胎模型 ⑴由于主要研究縱向制動特性,可以選用參數(shù)較少并能反映縱向附著系數(shù)b與滑移率S關(guān)系的Burckhardt模型。 式中c1、c2、c3為參考系數(shù),下表給出了其在不同路面條件下的取值及該路面最佳滑移率Sopt和最大附著系數(shù)max。 ⑵雙線性模型 在一些情況下,為了獲得一種解析解,用這種雙線形模型來簡化輪胎模型, 如下圖所示: ,其中,:最佳滑移率,:滑移率為1時的附著系數(shù):s:車輪滑移率;:峰值附著系數(shù)。 1.3 液壓制動系統(tǒng)部分 液壓制動系統(tǒng)包括兩部分:一部分是液壓傳動系統(tǒng);另一部分是制動器。為進行實時模擬計算,可以建立經(jīng)驗式的l、2階模型系統(tǒng)。為簡化系統(tǒng),忽略了電磁閥彈簧的非線性因素及壓力傳送的延遲,其傳遞函數(shù)為: 式中:K為系統(tǒng)的增益,K=100;T為系統(tǒng)時間常數(shù),T=0.01。制動器力學(xué)模型描述了制動輪缸壓力輸入及制動力矩輸出間的力學(xué)特性。為了簡化仿真研究,在進行仿真時假設(shè)制動器為理想元件,如果忽略非線性和溫度的影響,制動力矩瓦可以看作是制動壓力P的線性函數(shù): Tb=kP 式中:Tb為車輪制動力矩;k為制動器制動效能因數(shù)(通過試驗可以得到);P為液壓傳動系統(tǒng)輸出壓力。 1.4 滑移率的計算 滑移即為汽車制動時出現(xiàn)車輪速度小于汽車車身速度而導(dǎo)致車輪即滾動又滑動的現(xiàn)象。車輪的滑移率定義為: 二:自尋優(yōu)控制在汽車ABS控制中的應(yīng)用 王紀森等首先針對常規(guī)車輛首次提出了ABS系統(tǒng)的自尋優(yōu)控制策略,針對不同路況自動搜尋到輪胎和路面之間的最大附著系數(shù),使系統(tǒng)在最大附著系數(shù)附近工作,并在單雙輪模型中進行仿真驗證。通過仿真分析,驗證了自尋優(yōu)防抱死策略 在制動時間和制動距離上都優(yōu)于邏輯門限值控制。 2.1 自尋優(yōu)防抱死制動控制邏輯 防抱控制就是要通過控制制動力矩ΔTb使路面可利用附著系數(shù)維持在最大附著系數(shù)附近,這樣即可避免車輪抱死,同時還可獲得最大附著力。輪胎附著 系數(shù)與滑移率有如下關(guān)系,如下圖所示: 該圖中,曲線的峰值點為最佳滑移率點,此時S=Sc,附著系數(shù)μ取得最大值。在A區(qū),S- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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