基于電子機械制動的汽車ESP控制算法研究.pdf

1、電氣化是汽車未來發(fā)展的趨勢，其中電子機械制動（Electromechanical Brake，EMB）系統(tǒng)作為一種線控系統(tǒng)，其制動響應及時、結構更加緊湊，有著易于融入整車電子通訊網(wǎng)絡，便于與ABS、ESP等控制方式相結合等優(yōu)點。EMB的這些優(yōu)點，使得它成為了制動系統(tǒng)研究的新方向。另外，ESP控制系統(tǒng)作為汽車主動安全控制系統(tǒng)的重要組成部分，也在逐步地成為汽車的標準配置，而 ESP控制算法的不同可以直接影響著 ESP控制性能的好壞。在此發(fā)展

2、趨勢下，本文提出了基于EMB汽車的ESP控制算法研究。
　　本文介紹了電子機械制動器的整體結構及制動時的工作原理。對于EMB的執(zhí)行器，關于如何將驅動電機的轉動轉化為推動制動襯塊平移的整個機械運動過程，進行了物理特性與數(shù)學理論分析，建立了執(zhí)行器仿真建模，并在EMB執(zhí)行器中加入了三閉環(huán)控制系統(tǒng)，對執(zhí)行器的電機電流、轉速及制動盤夾緊力進行控制，使EMB能根據(jù)要求進行精細調節(jié)，并且具有良好的靜態(tài)和動態(tài)性能。
　　本文在Matlab/

3、Simulink軟件平臺上，建立了滿足ESP控制系統(tǒng)要求的七自由度汽車運動學模型。同時建立汽車動力系統(tǒng)模型和差速器模型，針對重要的作用對象輪胎，引用Dugoff輪胎模型，對輪胎的受力及運動等作了物理特性與數(shù)學理論分析。為后續(xù)基于EMB汽車的ESP控制系統(tǒng)的分析作了基礎。
　　本文進行了ESP控制系統(tǒng)的控制算法研究。利用三自由度模型確定了 ESP控制目標量，即質心側偏角與橫擺角速度的名義值，并且利用kalman濾波的方法估算了難以直

4、接測量的物理量，即質心側偏角的實際值。分別采用了PID控制與模糊PID控制兩種控制方法，進行了ESP控制系統(tǒng)的控制算法研究。另外，還設計了汽車穩(wěn)定性判斷子系統(tǒng)和制動車輪選取子系統(tǒng)等。
　　本文最后分別選擇了三種典型轉向工況，在Matlab/Simulink軟件平臺上，對基于EMB汽車的ESP控制系統(tǒng)進行了離線仿真。將基于PID控制和基于模糊PID控制的兩種ESP控制系統(tǒng)和無ESP控制系統(tǒng)時，汽車在典型轉向工況下的離線仿真結果進行比