基于快速氣動伺服的汽車慣性式制動器試驗系統應用研究.pdf

1、制動器性能的優(yōu)良直接關系到汽車安全運行。汽車慣性式制動器試驗系統通過模擬汽車的制動過程，以臺架試驗的方式來測試制動器總成的各項性能，要求實現恒氣壓、恒油壓、恒力矩、恒減速度自動控制。該系統采用快速氣動伺服推動液壓缸的傳動方式，是一個典型的強非線性、時變、時滯的復雜系統，傳統的單閉環(huán)PID控制只能控制氣壓和油壓，無法實現力矩和減速度的快速控制。因此，研究汽車慣性式制動器試驗系統的恒力矩、恒減速度自動控制具有重要的現實意義和學術價值。

2、 本文在建立汽車慣性式制動器試驗系統的數學模型的基礎上，利用仿真軟件MATLAB/SIMULINK構造了系統的仿真平臺；分析了雙閉環(huán)控制、PID控制和模糊控制三種控制技術的特點和模糊PI控制器的幾種結構；鑒于常規(guī)單閉環(huán)PID控制力矩和減速度的不足，結合幾種控制技術的優(yōu)點，提出了恒力矩和恒減速度控制的雙閉環(huán)模糊PI控制方案，并在仿真平臺上進行了仿真驗證；設計了控制系統的總體結構和基于組態(tài)軟件WinCC的監(jiān)控系統人機界面。 雙閉環(huán)

3、控制技術采用內外環(huán)控制，外環(huán)是一個定值控制系統，內環(huán)為一個隨動系統。這種雙閉環(huán)結構使其具有比常規(guī)單閉環(huán)控制系統更良好的動態(tài)性能，提高了系統的工作頻率，大大增強了系統的抗干擾能力。模糊控制技術本質屬于非線性控制，它在處理復雜的、非線性、時滯、難以用精確數學模型描述的對象控制中表現出優(yōu)越的性能，并且具有快速性、魯棒性好的特點。但模糊控制的控制精度不高，可以引入積分環(huán)節(jié)用以提高其靜態(tài)性能。本文將雙閉環(huán)控制技術與模糊控制技術結合起來，設計出一種

4、雙閉環(huán)模糊PI控制方案，即制動主缸驅動力內環(huán)采用常規(guī)PI控制，力矩或減速度外環(huán)采用模糊PI控制。仿真研究中，系統內環(huán)均采用PI控制，外環(huán)分別采用PI控制，模糊控制，模糊PI控制，通過這三種控制方式在階躍輸入、不同輸入幅值、系統結構參數變化、抗干擾能力四種情況下的性能比較，證明雙閉環(huán)模糊PI控制能實現力矩和減速度的快速控制，適應性好，并保持良好的控制精度和魯棒性。 考慮到汽車慣性式制動器試驗系統的特點，控制系統的設計采用了基于PR