基于集成式线控液压制动系统的轮胎滑移率控制_何祥坤
一种闭式双点高速压力机液压式滑块调整锁固机构设计与分析
一种闭式双点高速压力机液压式滑块调整锁固机构设计与分析胡战胜;欧汝康;欧建业;支志昆【摘要】下死点动态精度是高速压力机的关键性能指标,关系到冲压制品的精度和模具的使用寿命,因此需对影响下死点精度的压力机各功能部件进行结构优化设计.本文结合我公司1250kN闭式双点高速压力机的研发实践,简要介绍了一种可提高下死点精度的液压式滑块调整锁固机构,并对其进行了分析.%Combining the developing practice of 1250kN high speed straight side double crank press, a kind of hydraulic slide adjustment locking device which can improve the accuracy of bottom dead center has been simply introduced in the text. The analysis of the device has been executed.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2013(048)002【总页数】3页(P28-30)【关键词】机械设计;高速压力机;下死点;精度;锁固机构【作者】胡战胜;欧汝康;欧建业;支志昆【作者单位】广东省佛山市顺德区荣兴锻压设备有限公司技术中心,广东顺德528312【正文语种】中文【中图分类】TG315.51 引言高速压力机具有自动、高效、精密等优点，广泛应用于工业领域中电机定/转子、E/I 铁心、集成电路引线框、电子计算机接插件和其他精密零件的生产。
下死点精度是评定高速压力机产品技术水平、制造水平的一项重要指标。
高速压力机冲压制品的精度普遍要求较高，需要有较高的下死点精度来保证。
如电机定子和转子零件生产时要求的自动扣片工艺，如果下死点波动比较大，很容易造成扣片不实或冲穿零件；如果冲压的制品同时还需要进行折弯或压印等工序时，则对下死点精度有更高的要求。
汽车旋转部件当量质量测试方法
汽车旋转部件当量质量测试方法葛胜迅;白俊超;姚强【摘要】为提高转毂试验台的测试精度,提出汽车旋转部件当量质量测试方法.在某转毂试验台上进行系统对比测试,确定该转毂模拟质量和转毂损失补偿之后的转毂施加到轮边的作用力,针对某重卡和轿车进行车轮当量质量测试.结果表明:重卡滑行7组数据,统计精度可达1％;轿车滑行12组数据,统计精度为4％;增加试验次数可以有效地提高统计精度;在相同试验次数的前提下,轮胎惯量越大,测试相对精度越高.汽车旋转部件当量质量的确定和补偿,可有效地提高转毂试验台模拟道路试验的测试准确度,为转毂试验提供了理论和试验依据.【期刊名称】《西华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(034)003【总页数】5页(P41-45)【关键词】汽车;旋转部件;当量质量;测试方法;转毂试验【作者】葛胜迅;白俊超;姚强【作者单位】安徽江淮汽车股份有限公司技术中心试验部,安徽合肥230601;安徽江淮汽车股份有限公司技术中心试验部,安徽合肥230601;安徽江淮汽车股份有限公司技术中心试验部,安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】U467.1;TP23在转毂试验台上可以进行传统的动力性、经济性性能测试试验，具有试验条件可控、试验过程易于再现等优势，转毂模拟道路试验测试方式越来越多地被汽车整车、零部件科研和厂商所接受。
与道路试验结果相比，转毂试验测试精度主要取决于道路滚动阻力、空气阻力、惯性阻力的精确模拟和加载[1-3]，其中旋转部件的当量质量补偿是一个突出问题，当前没有很好的解决。
将汽车在行驶过程中旋转部件的转动动能E=(1/2)Iω2假想成平移动能E=(1/2)(I/r2)v2，称M1=I/r2为旋转部件当量质量。
汽车空档滑行时，旋转部件当量质量近似认为是车轮当量质量，分为从动轮当量质量和驱动轮当量质量。
从动轮当量质量M从为轮胎和制动鼓或制动盘转动惯量之和除以轮胎的滚动半径的平方。
基于CAN总线的液压同步滑移控制系统设计与实现
液压 同步 滑移技 术 是一 种 集 机 械 、 电子 、 液压、 统的指令下 ， 液压油缸相互交替伸缩 ， 使 大型构件
传感器 、 通信和计算 机于一体 的技术 ， 主要 应用于 沿轨道 向前连续 同步推进 ． 该技术具 有设备体 积 现代工程中大型构件的平移安装［ １ ］ ． 近年来 ， 随着 小 、 自重轻 、 承载能力大 、 安全可靠性好 、 自动 化 程 液压 同步 滑移 技术 的广 泛应 用 和 发展 ， 对 其 控 制 系 度高 、 操作方便灵活等优点［ ２ ］ ．
统也 提 出了更 高 的 要 求 ： 要求简化现场布线 、 提 高 Ｃ Ｎ 总 线是 目前 应 用 比较 广 泛 的一 种 先 进 的 Ａ 系统 的控制 精 度和 响应 速度 等 ． Ｃ Ｎ 总线 在实 时性 现 场 总线 ， Ａ 可 以有效 支 持 串行通 信 网络 的分 布式 控
和可靠性方面的优势能很好地满足这些要求 ， 保证 制和实时控制 ． 它具有数据传输率高、 通信距离远 、 系统 高效 可靠 运行 ． 总线利用率高 、 硬件错误处理机制和高抗 电磁干扰 性等 特点 ［ ３ ］ ．
第 １ １ 卷第 ２ 期
２ ０ １ ３年 ４月
中
国
工
程
机
械
学
报
Ｖｏ １ ． １ １ Ｎｏ． ２ Ａｐ ｒ ．２ ０ １ ３
Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｅ Ｓ Ｅ Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ Ｃ Ｏ Ｎ Ｓ ＴＲ ＵＣ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ ＭＡ Ｃ Ｈ Ｉ ＮＥ Ｒ Ｙ
基于 Ｃ ＡＮ 总线 的液 压 同步 滑 移 控 制 系统 设 计 与 实现
ｓ ｙ ｎｃ ｈｒ ｏｎｏｕｓ ｓ ｌ ｉ ｐｐａｇ ｅ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏｌ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ
基于自适应鲁棒控制的测功机动态滑移率模拟
２０２０年（第４２卷）第１０期汽 车 工 程ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ２０２０（Ｖｏｌ．４２）Ｎｏ．１０ｄｏｉ：１０．１９５６２／ｊ．ｃｈｉｎａｓａｅ．ｑｃｇｃ．２０２０．１０．０１４基于自适应鲁棒控制的测功机动态滑移率模拟国家重点研发计划（２０１６ＹＦＢ０１０１４０２）资助。
原稿收到日期为２０１９年１０月３１日，修改稿收到日期为２０２０年１月２８日。
通信作者：王丽芳，研究员，博士生导师，Ｅ ｍａｉｌ：ｗｌｆ＠ｍａｉｌ．ｉｅｅ．ａｃ．ｃｎ。
马瑞海１，２，王丽芳２，张俊智３，何承坤３（１ 中国科学院大学，北京 １０００４９； ２ 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室，电工研究所，北京 １００１９０；３ 清华大学，汽车安全与节能国家重点实验室，北京 １０００８４）［摘要］结构和非结构不确定性是制约测功机高精度加载的关键因素，它们会导致防抱死制动期间动态滑移率模拟性能的恶化。
针对典型电动汽车电制动系统试验台，建立旋转动力学模型；为提升滑移率模拟精度，提出了自适应积分鲁棒控制的测功机加载算法，以不连续映射构建参数自适应律，来处理系统的结构不确定性，而采用误差符号积分鲁棒反馈控制律来抑制系统的非结构不确定性；所设计的控制器无需有关扰动上界的先验知识，鲁棒控制增益可在线整定，理论上可连续控制输入实现系统全局渐近跟踪。
仿真结果表明：提出的方法可实现精准的动态滑移率模拟，具有较强的鲁棒性。
关键词：电动汽车；滑移率模拟；结构不确定；非结构不确定；自适应积分鲁棒控制ＤｙｎａｍｉｃＳｌｉｐＲａｔｉｏＥｍｕｌａｔｉｏｎｏｎｏｆＤｙｎａｍｏｍｅｔｅｒＢａｓｅｄｏｎＡｄａｐｔｉｖｅＲｏｂｕｓｔＣｏｎｔｒｏｌＭａＲｕｉｈａｉ１，２，ＷａｎｇＬｉｆａｎｇ２，ＺｈａｎｇＪｕｎｚｈｉ３＆ＨｅＣｈｅｎｇｋｕｎ３１ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９；２ ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＤｒｉｖｅｓ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０；３ ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳａｆｅｔｙａｎｄＥｎｅｒｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄａｎｄｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓａｒｅｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｓｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙｌｏａｄｉｎｇｏｆｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｍａｙｌｅａｄｔｏｔｈｅｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｍｕｌａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｙｎａｍｉｃｓｌｉｐｒａｔｉｏｄｕｒ ｉｎｇａｎｔｉ ｌｏｃｋｂｒａｋｉｎｇ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎａｌｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｉｓｂｕｉｌｔｆｏｒｔｈｅｔｅｓｔｂｅｎｃｈｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｂｒａｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆａｔｙｐｉｃａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ．Ｔｈｅｎ，ｆｏｒｅｎｈａｎｃｉｎｇｔｈｅｅｍｕｌａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｓｌｉｐｒａｔｉｏ，ａｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒｌｏａｄｉｎｇａｌｇｏ ｒｉｔｈｍｗｉｔｈａｄａｐｔｉｖｅｉｎｔｅｇｒａｌｒｏｂｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｍａｐｐｉｎｇ ｂａｓｅｄａｄａｐｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｌａｗｉｓｓｅｔｕｐｔｏｈａｎｄｌｅｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓｏｆｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｌｅｔｈｅＲＩＳＥｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｌａｗｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｕｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｏｅｓｎｏｔｒｅｑｕｉｒｅａｐｒｉｏｒｋｎｏｗｌｅｄｇｅｏｎｔｈｅｕｐｐｅｒｂｏｕｎｄｓｏｆｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ，ｔｈｅｇａｉｎｏｆｒｏｂｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌｃａｎｂｅｓｅｔｏｎｌｉｎｅ，ａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙｔｈｅｉｎｐｕｔｃａｎｂｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｇｌｏｂａｌａｓｙｍｐｔｏｔｉｃｔｒａｃｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈ ｏｄｐｒｏｐｏｓｅｄｃａｎａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｒｅｃｉｓｅｅｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｙｎａｍｉｃｓｌｉｐｒａｔｉｏｗｉｔｈｓｔｒｏｎｇｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ；ｓｌｉｐｒａｔｉｏｅｍｕｌａｔｉｏｎ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓ；ｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓ；ａｄａｐｔｉｖｅｉｎｔｅｇｒａｌｒｏｂｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌ前言硬件在环（ｈａｒｄｗａｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｏｐ，ＨＩＬ）仿真已成为电力驱动系统研发和测试的成熟技术［１］。
大件设备自卸方法在核电风电领域的应用
大件设备自卸方法在核电风电领域的应用侯敬宣 徐 恒中国外运大件物流有限公司 济南 250000摘 要：随着近些年我国核电风电行业的快速发展，液压平板车在核电风电大件运输及自卸自装情况的应用也越来越广泛。
文中简要介绍了液压平板车的组成及升降工作原理，叙述了核电风电大件设备自装自卸工装的类型及选用原则、自装自卸施工方法及其实际操作流程、工装校核方法、大件设备暂存场地承载力校核等，并就提出了设备在存储期间的安全巡检工作流程，最后总结了目前大件设备自卸方法的应用情况。
关键词：核电风电大件设备；液压平板车；自卸方法；工装；应用案中图分类号：U653.923 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2023）20-0096-06Abstract: With the rapid development of China’s nuclear power and wind power industry in recent years, the hydraulic platform truck is more and more widely used in the transportation and self-unloading and self-loading in the field of nuclear power and wind power. In this paper, the structure and lifting working principle of the hydraulic platform truck are briefly introduced, the types and selection principles of self-loading and self-unloading tooling for large equipment in the field of nuclear power and wind power, the construction methods of self-loading and self-unloading and its actual operation process, the tooling verification method, and the bearing capacity verification of large equipment temporary storage site are explained. The work procedures of safety inspection during equipment storage are proposed. Finally, the application of self-unloading method of large equipment is summarized.Keywords:large equipment in the field of nuclear power and wind power; hydraulic platform truck; self-unloading method; tooling; application近年来，随着核电风电行业的快速发展，大件运输在其领域发挥着越来越大的作用；大件运输SPMT/SPT 液压轴线车因其车板具有液压升降的功能，在满足常规大件运输的同时，利用运输车板升降功能配合支墩、卸车横担梁等工装，还可解决大部分核电风电设备在暂存场地、码头堆场的卸车及二次装车问题，节省了项目成本、提高了装卸车效率和安全性，为核电、风电大件设备的运输装卸带来了极大便利。
面向产品需求的气压ABS控制器硬件开发
面向产品需求的气压ABS控制器硬件开发王杰;杨坤;任立鹏;刘庆新;李敏;田昭贤【摘要】以自主开发气压制动防抱死系统(ABS)控制器硬件为目标,根据气压ABS 工作原理和控制器硬件的功能需求,提出了控制器硬件总体方案,完成了气压ABS控制器硬件电路设计;提出了面向产品开发的ABS控制器硬件开发测试流程,开发了控制器硬件,并以某12 m纯电动客车为对象进行了整车实验验证.实验结果表明:在水泥路面下,制动踏板开度为100％时,制动减速度可达到7.1m/s2,制动过程中无车轮抱死,且制动减速度无剧烈变化,制动性能和制动感觉均符合企业要求.本研究可为我国自主开发气压ABS控制器硬件提供参考,同时可为在ABS功能上开发汽车电子稳定性控制、制动能量回收等动力学控制功能提供硬件基础.【期刊名称】《山东理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(033)004【总页数】4页(P46-49)【关键词】气压制动防抱死系统;控制器;硬件;道路实验【作者】王杰;杨坤;任立鹏;刘庆新;李敏;田昭贤【作者单位】山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;山东鲁成慧创汽车科技有限公司,山东威海264300;北汽福田汽车股份有限公司诸城汽车厂,山东诸城262200;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049【正文语种】中文【中图分类】U463.5气压制动防抱死系统(Anti-lock Braking System, ABS)是关系商用车行车制动安全的重要装置，已逐步成为整车必装设备[1-2]。
在国外，该系统已成熟且普遍装车，但其控制系统作为核心技术尚处于保密阶段并未公开；而国内的相关研究仍处于产业化初期阶段，与国外产品性能相差较大，仍具有较强的研究必要性[3-6]，具体体现在如下三个方面：(1)虽然轮速传感器、电磁阀均已国产化，但ABS控制系统仍与国外产品差距较大，且已成为亟待解决的关键技术难点[7]，控制器硬件是核心技术之一；(2)ABS是汽车电子稳定性控制(Electronic Stability Control, ESC)等底盘动力学控制系统的基础[8-9]，ABS系统不成熟，就无法实现ESC等系统的产品化；(3)可在气压ABS基础上实现解耦式制动能量回收功能[10-11]，从而进一步提高新能源商用车的经济性和制动安全性。
复杂路况下高速行驶汽车防抱死制动系统滑移率最优跟踪控制
复杂路况下高速行驶汽车防抱死制动系统滑移率最优跟踪控制吴明翔【摘要】为了研究在复杂路况下高速行驶汽车能稳定制动的控制策略,基于防抱死制动系统(ABS)滑移率非线性动力学模型,以滑移率误差及其变化率综合最优为控制目标,利用极小值原理推导出制动时最优滑移率的解析解,进而利用制动减速度、制动车速、车轮角速度等反馈信号,在无需复杂路况附着系数信息的前提下,计算制动控制扭矩,建立ABS滑移率最优跟踪控制方法.利用Matlab/Simulink软件,对不同复杂行驶路况下目标滑移率的最优跟踪控制效果进行了仿真验证,发现实际滑移率均能在任意规定的时刻与目标滑移率同步;而同步过程的滑移率误差仅取决于滑移率误差权值与误差变化率权值的比值和制动初始时刻的滑移率误差.所建立的控制方法能保证在复杂路况行驶的任意时刻较为快速、精准、稳定地完成最优制动控制.【期刊名称】《上海师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(048)004【总页数】8页(P375-382)【关键词】防抱死制动系统(ABS);滑移率最优跟踪控制;滑移率误差;滑移率误差变化率;滑移率仿射非线性动力学模型;极小值原理;复杂路况【作者】吴明翔【作者单位】上海师范大学天华学院,上海201815【正文语种】中文【中图分类】U461.3;TP273.10 引言作为汽车电子稳定控制(ESP)系统的关键子系统之一,防抱死制动系统(ABS)需要将车轮滑移率控制在目标值附近,从而避免在复杂路况下,汽车高速行驶时出现甩尾或漂移等现象[1-3],同时确保汽车能在尽可能短的距离内平稳制动[4].除此之外,ABS 在飞机、铁路列车等机电复合系统的轮式装置中也得到了广泛的应用[5].ABS滑移率控制理论研究的本质是确保实际滑移率和目标滑移率之间的误差(滑移率误差)达到最小.目前,滑移率控制研究使用的主要控制算法有逻辑门限值[6]、比例-积分-微分[7-9]、模糊神经网络[10-12]、滑模控制[13-15]、最优控制[16-18]等算法.PID算法与模糊神经网络算法都过于依赖某个ABS的专家经验计算制动力矩,一旦ABS结构参数发生改变,需要花费较长时间生成新的算法规则,降低了算法的可移植性,不利于产品的更新换代;另外,由于不同的专家经验必然导致不同的控制效果,无法在理论上证明控制效果的最优性.逻辑门限值控制过程中需要不断根据专家个人经验来修正制动力矩,以期逼近目标滑移率.由于在计算滑移率、车速、轮速的过程中,均会发生明显的波动,不利于制动稳定性,滑模控制算法在ABS动力学建模的基础上,通过选择合适的滑模面与趋近律,计算最佳制动力矩,具有较好的移植性及较强的稳健性,但在设计趋近律的过程中,未证明滑移率误差是否为最小,而无抖振的理想滑模运动是不存在的[16],所以滑模控制算法有可能激发制动系统中的高频颤振[16],从而恶化制动过程的平顺性.为了使滑移率误差达到理论最小值,同时避免高频颤振现象,PETERSEN等[17]采用了在线性二次型(LQR)最优控制理论,ANWAR等[18]采用了预测最优控制理论.由于控制模型的高度是非线性的,在其研究过程中不得不进行模型近似线性化与大量在线数值优化计算等工作,不仅影响了控制计算精度,还花费了大量计算时间.ANWAR等[18] 和DELON等[19] 针对ABS非线性动力学模型,基于打靶算法,设计了ABS滑移率最优控制算法,由于偏微分方程组存在非线性两点边值问题,需采用复杂的数值迭代分析过程对其求解,计算过程烦琐.为解决上述问题,本文作者将复杂路况下单轮ABS制动动力学方程等效地转化为以滑移率为状态变量的仿射非线性动力学模型,以滑移率误差及其变化率的加权平方和在滑移率同步时间内的积分作为控制目标泛函,基于最优控制理论中的极小值原理,求得时域内最优滑移率的解析解.在此基础上,利用反馈的制动减速度、制动车速、车轮角速度等信号,计算制动控制扭矩的大小,无需对路面附着系数进行实时估计监控.对不同复杂路况下的高速制动过程滑移率最优跟踪控制算法进行了仿真验证,证明该最优跟踪控制算法对复杂路况、模型结构参数、外界干扰具有极强的稳健性.1 不同路况下ABS制动过程的动力学建模以如图1所示的单轮制动动力学模型为研究对象,在制动过程中,其动力学模型可表达为(1)(2)其中,Jw 为车轮转动惯量;ωw为车轮角速度;为车轮角加速度;Fxb为路面制动力;rw 为车轮滚动半径;Tb为制动力矩;Δr为车轮旋转方向外界干扰;Δl为平行于路面方向外界干扰;mw为作用在车轮上的等效质量;uw为汽车行驶速度;为车辆制动减速度. 图1 单轮制动动力学模型路面制动力Fxb=μ(λb)×Fz(t),(3)其中,λb为滑移率;t为制动时间;μ(λb)为路面附着系数;Fz(t)为车轮法向载荷.根据Burckhardt轮胎模型[20],路面附着系数μ(λb)=c1(1-e-c2λb)-c3λb,(4)其中,c1,c2,c3均为路面附着特性参数,其取值取决于路面条件.利用路面峰值附着系数和路面滑动附着系数的实验结果[21],根据式(4),计算待定系数c1,c2,c3的大小.在此基础上,绘制不同路况下制动力系数随滑移率变化的特性曲线,如图2所示.图2 不同路况下路面附着系数随滑移率变化的特性曲线令v=λb,u=Tb,Δ1=Δr,Δ2=Δl,可将式(1),(2)等效转化为仿射非线性动力学状态方程:(5)2 ABS滑移率非线性最优跟踪控制算法2.1 滑移率最优跟踪控制的目标泛函以滑移率误差及其变化率为优化对象,定义滑移率误差及其变化率的加权平方和的积分为控制目标泛函(6)其中, 为滑移率变化率;为目标滑移率变化率;为滑移率变化率对应状态变量;t0为制动开始时刻;tf为优化的滑移率与目标滑移率同步的时刻;λob为目标滑移率;Q1为滑移率误差的平方的加权项;Q2为滑移率误差变化率的平方的加权项.2.2 滑移率最优跟踪控制问题的求解过程根据非线性状态方程(5),令(7)建立Hamilton函数(8)相应的协态方程和控制方程可分别表达为:(9)(10)联立协态方程和控制方程,推得:(11)(12)联立式(11)和(12),得:(13)对上述方程进行求解,得到最优滑移率解析表达:(14)其中,同时,最优滑移率的变化率可解析表达为:(15)根据边界条件t0和tf,(16)(17)建立方程组求解待定系数X:AX=B,(18)其中,求解得到滑移率同步过程中最优滑移率的解析表达式.由于滑移率同步后,在整个制动过程中,最优滑移率和滑移率误差的解析表达式为:(19)(20)由式(19),(20)可见,在任一滑移率同步时间内,滑移率误差与路况、动力学模型的结构参数、外界干扰无关.为保证稳健性,须确定最优制动控制力矩的解析解,以确保制动力矩能根据反馈的路况、车况及外界干扰等信息进行实时快速的调整.2.3 最优制动控制力矩的求解过程根据式(5),(19),建立最优制动力矩的解析表达式:(21)其中,为最优车速,为最优轮速,(22)(23)在制动过程中,根据反馈的路况、车况和外界干扰等信息,将制动力矩按式(21)进行实时调整,确保滑移率最优跟踪控制算法对路况、动力学模型结构参数和外界干扰的稳健性.然而,在实际控制过程中,由于对附着系数的实时精准监测比较困难,且技术复杂,一般采用卡尔曼滤波(UKF)算法[22]对路面附着系数进行估计,(24)由于路面制动力能由汽车制动减速度推算,故将式(21)等效转化为式(24)后,理论上便可直接利用反馈的制动减速度车速uw、轮速ωw等信号精准计算出路面的附着力,从而不需要实时监控路面附着系数,便能计算制动控制扭矩的大小.3 高速制动滑移率最优跟踪控制算法的仿真验证为验证所提出的滑移率最优跟踪控制算法在多变复杂路况下、高速制动过程中的有效性,利用Matlab/Simulink软件,在人为规定的滑移率同步时间内,分别针对定目标滑移率和指数衰减振荡目标滑移率的最优跟踪控制效果进行仿真验证.其中,Jw=12 kg·m2,rw=0.25 m,mw=1 500 kg.制动初始时刻,汽车处于高速行驶状态,uw(t0)=30 m·s-1.仿真过程中假设车轮法向载荷Fz(t)、外界干扰Δr(t)、外界干扰Δl(t)为均匀分布随机信号,只改变权值Q1的大小,Q2保持不变.3.1 目标滑移率为定值时的滑移率最优控制当目标滑移率固定,制动的主要目的是将车轮滑移率控制在理想值附近,以产生最大的路面制动力,防止车轮抱死拖滑,进而使汽车以尽可能短的距离稳定制动.一般而言,路面峰值附着系数对应的滑移率约为0.2[21],故本研究将目标滑移率设定为0.2,初始滑移率设定为0.6.图3为复杂多变路面制动过程的重要响应特性仿真结果.由图3(a)可知,随着Q1/Q2值的增加,滑移率误差逐渐减小,实际滑移率向目标滑移率加速逼近.因此,增加Q1/Q2的值,可在指定的滑移率同步时间内减小滑移率跟踪误差.图3 固定目标滑移率制动过程重要响应特性仿真结果.(a)滑移率;(b)制动力矩;(c)制动减速度;(d)车速和轮速;(e)制动距离;(f)制动器功耗为确保如图3(a)所示的目标跟踪控制效果,制动力矩必须按照图3(b)所示的方式进行实时快速调整.由于制动初始时刻制动力矩为负值,需使轮毂电机或发动机适当输出一定驱动力矩.在制动力矩和外界干扰的作用下,制动减速度的变化规律如图3(c)所示.此外,由图3(d)可知:在复杂路况下,当初始车速设定为30 m·s-1时,无论如何调整权值大小,车速几乎保持不变,制动过程几乎均在相同时刻结束;而随着Q1/Q2值的增加,滑移率误差会逐渐减小,轮速在指定的滑移率同步时间内会逐渐增加,并最终达到同一值.由于车速几乎不变且制动过程几乎均在相同时刻结束,制动距离几乎不随权值的变化而变化,如图3(e)所示.在减小滑移率误差的同时,Q1的增加会使制动器总功耗有所增加,如图3(f)所示.3.2 目标滑移率可变时的滑移率最优控制当ABS系统防止汽车在高速行驶时出现甩尾或漂移等现象时,目标滑移率会随车况、路况的变化而快速变化[1-3,20],此时制动的主要目的是将车轮滑移率控制在随时变化的目标滑移率附近.为此,本研究针对指数衰减振荡目标滑移率的最优跟踪控制效果进行了仿真验证,如图4所示.为确保如图4(a)所示的目标跟踪控制效果,制动力矩必须按照图4(b)所示的方式进行实时快速调整.由于目标滑移率呈指数形式衰减振荡,制动力矩会出现正负交替振荡的情形.为此,必须在制动过程中快速完成机械制动与轮毂电机或发动机驱动之间的交替切换.在制动力矩和外界干扰的作用下,制动减速度的变化规律如图4(c)所示. 图4 可变目标滑移率制动过程重要响应特性仿真结果.(a)滑移率;(b)制动力矩;(c)制动减速度;(d)车速和轮速;(e)制动距离;(f)制动器功耗此外,由图4(d)可知:当初始车速确定为30 m·s-1时,无论如何调整权值大小,车速几乎保持不变,制动过程几乎均在相同时刻结束;而随着Q1/Q2值的增加,滑移率误差会逐渐小,轮速在指定的滑移率同步时间内会逐渐增加,最终达到同一值.由于车速几乎不变且制动过程几乎均在相同时刻结束,制动距离几乎不随权值的变化而变化,如图4(e)所示.在减小滑移率误差的同时,Q1的增加会使制动器总功耗有所增加,如图4(f)所示.4 结论在复杂路况下高速行驶制动过程中,为了使实际滑移率与目标滑移率同步,使滑移率误差达到理论最小值,提出了滑移率最优跟踪控制的解析求解算法.仿真实验结果表明:该算法能够保证实际滑移率在规定的任意时刻内与目标滑移率保持同步.此外,由于最优滑移率解析解已知,该算法的执行只需利用反馈的制动减速度、制动车速、车轮角速度等信号,而不需要具体的路面附着信息,算法具有较强的稳健性.参考文献:【相关文献】[1] FURUKAWA Y,ABE M.Advanced chassis control systems for vehicle handling and active safety [J].Journal of Vehicle System Dynamics,1997,28(2):59-86.[2] GOODARZI A,ESMAILZADEH E.Design of a VDC system for all-wheel independent drive vehicles [J].IEEE/ASME Transactions on Mechatronics,2008,12(6):632-639.[3] MIRZAEINEJAD H,MIRZAEI M.A novel method for non-linear control of wheel slip in anti-lock braking systems [J].Journal of Control Engineering Practice,2010,18(8):918-926.[4] 李君.车辆ABS控制系统快速开发研究 [D].上海:上海交通大学,2001.LI J.Study on the rapid development for vehicle anti-lock braking system[D].Shanghai:Shanghai Jiao Tong University,2001.[5] MEI T X,YU J H,AWILSON D.A mechatronic approach for effective wheel slip control in railway traction [J].Journal of Rail and Rapid Transit,2009,223:295-304.[6] 李刚,王野,赵德阳.基于逻辑门限值的汽车ABS控制策略与试验研究 [J].现代制造工程,2017,442(7):12-16.LI G,WANG Y,ZHAO D Y.Study on control strategy and experiment of automobile ABS based on logic threshold value [J].Modern Manufacturing Engineering,2017,442(7):12-16.[7] AMMAR A.ALDAIR.Design of neurofuzzy self tuning PID controller for antilock braking systems [J].Journal of Babylon University/Engineering Sciences,2014,22(4):775-787. [8] SHARKAWY A A.Genetic fuzzy self-tuning PID controllers for antilock braking systems [J].Engineering Applications of Artificial Intelligence,2010,23(7):1041-1052.[9] SOLYOM S,RANTZER A,LUDEMANN J.Synthesis of a model-based tire slip controller [J].Vehicle System Dynamics,2004,41(6):475-499.[10] 马忠武,倪兰青,陈宇珂,等.基于神经模糊PID的ABS控制策略研究 [J].重庆理工大学学报(自然科学),2018,32(9):14-22.MA Z W,NI L Q,CHEN Y K,et al.Research on ABS control strategy based on neuro-fuzzy PID [J].Journal of Chongqing University of Technology(Natural Science),2018,32(9):14-22.[11] YONGGON L,ZAK S H.Designing a genetic neural fuzzy antilock-brake-system controller [J].IEEE Transactions on Evolutionary Computation,2002,6(2):198-211.[12] WANG W Y,LI I H,CHEN M C.Dynamic slip-ratio estimation and control of antilock braking systems using an observer-based direct adaptive fuzzy-neural controller [J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2009,56(5):1746-1756.[13] CHOI S B,BANG J H,CHO M S.Sliding mode control for anti-lock brake system of passenger vehicles featuring electrorheological valves [J].Journal of Automobile Engineering,2002,216(11):897-908.[14] OKYAY A,CIGEROGLU E,BASLAMS S C.A new sliding-mode controller design methodology with derivative switching function for anti-lock brake system [J].Journal of Mechanical Engineering Science,2013,227(11):2487-2503.[15] 毛艳娥.基于滑移率的车辆防抱死制动系统控制算法研究 [D].沈阳:东北大学,2011:.MAO Y E.On control algorithms of vehicle antilock braking system based on slip ratio[D].Shenyang:Northeastern University,2011.[16] 刘金坤.滑模变结构控制MATLAB仿真 [M].2版.北京:清华大学出版社,2014:4-5.LIU J K.Sliding Mode Control Design and MATLAB Simulation [M].2nd ed.Beijing:Tsinghua University Press,2014:4-5.[17] PETERSEN,I.Wheel slip control in ABS brakes using gain scheduled optimal control with constraints [D].Trondheim:Norwegian University of Science and Technology,2003. [18] ÖZDALYAN B.Development of a slip control anti-lock braking system model [J].International Journal of Automotive Technology,2008,9(1):71-80.[19] ANWAR S,REYHART D,REYHART D R.Optimal control of an on-demand all-wheel drive system (ODAWD)for vehicle traction enhancement [J].International Journal ofVehicle Design,2011,56(1/2/3/4):270-298.[20] 李道飞.基于轮胎力最优分配的车辆动力学集成控制研究 [D].上海:上海交通大学,2008.LI D F.Study on integrated vehicle dynamics control based on optimal tire forces distribution [D].Shanghai:Shanghai Jiao Tong University,2008.[21] 余志生.汽车理论 [M].5版.北京:机械工业出版社,2009.YU Z S.Automobile Theory [M].5th ed.Beijing:China Machine Press,2009.[22] 林棻,黄超.采用UKF算法估计路面附着系数 [J].哈尔滨工业大学学报,2013,45(7):115-120. LIN F,HUANG C.Unscented Kalman filter for road friction coefficient estimation [J].Journal of Harbin Institute of Technology,2013,45(7):115-120.。
基于滑移式装载机工作液压系统的关键部件设计
关 键 词 ：工 作 泵 操 作 多路 阀 液 压 自动调 平 阀 试 验
中图分类号 ． Ｔ Ｈ １ ３ ７ ． ９
基 于 滑移 式 装 载 机 工作 液 压 系统 的关 键 部 件 设 计
单艳芬 ， 胡 昌云
（ １ ． 常州刘 国钧 高等职 业技 术学校 ， 江苏 常州 ２ １ ３ ０ ２ ５ ； ２ ． 常林股份有 限公 司， 江苏 常州 ２ １ ３ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 本 文选取 某型号 滑移 式装载机 的工作 液压 系统作 为研 究对 象 ， 根据 工作压 力、 功 率等技 术参数 ， 运 用数
库、 各类码 头 等 。该 车 辆 的结 构 主 要 包 括 动 力供 给 部分 、 液 压驱 动部 分 、 整体 式底 盘部分 、 工 作部 件等 。 驱 动形式 为 全轮 ， 行走 机构 选用 轮式 机构 ， 这样 就 能 够 实现 滑移 转 向 、 原地 转 向 。滑移 式 装 载 机 的液 压 系 统 主要 由行走 与 转 向 液 压 系统 、 工 作 液 压 系 统 这 两 个基 本部 分 组成 ｊ 。其 中 ， 车辆 的工 作 液 压 系 统
ＳＨＡＮ Ｙａ ｎｆ ｅ ｎ， ＨＵ Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｙ ｕ ｎ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｃ ｋ ｈ ｏ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｅ ｒ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ，ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ载机 属 于 小 型 工程 机 械 ， 能够 利 用 它
基于制动系统的汽车车轮滑移率控制研究现状
的特征、 垂 向载荷 、 滑移率与侧偏角等 因素。由于轮
胎滑 移率对 轮 胎 力 的影 响非 常 明显 ， 并 可 通 过 驱 动 力矩 和制 动力 矩 进 行 调 节 ， 因此成 为 汽 车动 力 学 控
作过程可概括为两个阶段。第一 阶段 ： 综合各种传
感器信息和估 算信息 ， 确定各车 轮的 目标 滑移率。 在 这一 方 面 ， 国 内外 许多 研究 者都 对轮 速 … 、 转 向盘 转角 等传感器信息的准确获取 ， 路面附着 ｊ 、 轮胎
日 Ｊ舌 Ｉ
１ 滑移率控制 的意义
轮胎 的纵 向力 和侧 向力取 决 于路 面条 件 和轮 胎
防抱 死制 动系 统 （ Ａ Ｂ Ｓ ） 和 电子 稳 定性 控 制 系统 （ Ｅ Ｓ Ｃ） 可 在 附 着 极 限工 况 下 维 持 车 轮 和 整 车 的稳 定， 是 汽车 主 动安 全 的重 要 技 术 。这 两 种 系统 的工
、
段： 通过驱动力矩 和／ 或制动力矩 的控制 ， 使轮胎 滑
移 率迅 速 收敛 于 目标 滑移 率 。 由于控 制 制动 力矩 是 Ａ Ｂ Ｓ和 Ｅ Ｓ Ｃ系统实 现 滑 移率 控 制 的 重要 手 段 ， 故 本
面向响应性能的集成式电子液压制动系统执行器参数优化
为优化目标的优化模型，并利用模拟退火粒子群算法求解。优化结果表明，优化后的执行器参数能有效改善集成
式电子液压制动系统的响应性能$
关键词：集成式电子液压制动系统；响应性能；执行器；参数优化；模拟退火粒子群算法
中图分类号：U469
文献标识码:A
Parameters optimization of integrated-electro-hydraulic brake system actuator for response performance
o引言
集成式电子液压制动系统(Integrated-ElectroHydraulic Brake system, I-EHB)由于制动迅速、控
制准确且易于实现再生制动等优良性能，受到汽车 厂商和各大科研机构的关注，并已有部分产品实现
量产[1]$然而，国内针对IEHB的研究刚刚起步, 实现量产的产品均处于国外技术垄断中。因此，进 行IEHB性能研究对促进国内线控制动系统的发 展具有重要意义$
Xiong等閃提出一种双动力源电子液压制动系 统，以最大化利用驾驶员踏板力并获得良好的踏板
收稿日期:2018-03-12;修订日期 2018-06-24$ Received 12 Mar. 2018 ; accepted 24 June 2018. 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51975075)；重庆市技术创新与应用示范资助项目(cstc2018jszxcyzdX0146)；中央高校基本科研业务费
tedannealingparticleswarmalgorithm'Theoptimizationresultsshowedthattheoptimizedparametersofactuator couldimprovetheresponseperformanceofelectro-hydraulicbrakesystem' Keywords:integrated-electro-hydraulic brake system；response performance；actuator；parameters optimization； simulatedannealingparticleswarmalgorithm
基于路面识别实时控制车轮滑移率的ABS系统
基于路面识别实时控制车轮滑移率的ABS 系统作者：刘长征,崔明博来源：《电脑知识与技术》2009年第36期摘要:汽车防抱死制动系统(ABS)是一种很重要的汽车主动安全技术。
并针对路面具体情况,对车辆防抱制动系统的滑移率实时控制进行研究。
该文在MATLAB/Simulink仿真环境下,建立车辆动力学模型,实现了对路面状况识别,同时对基于滑移率控制的防抱制动系统的计算机仿真。
仿真结果表明,该系统能真实地反映汽车ABS系统的实际工作过程,达到了满意的控制效果。
关键词:防抱死制动系统;路面识别;实时监控;仿真中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)36-10417-03Wheel Slip Ratio for ABS System Based on Road to Identify and Real-Time ControlLIU Chang-zhen, CUI Ming-bo(Computer College, Harbin University of Science and Technology, Haerbin 150080, China)Abstract: Automobile anti-lock braking system(ABS) is a very important vehicle active safety technology, For the specific circumstances of the road, real-time monitoring of vehicle slip rate of ABS anti-lock braking system to be studied. In this paper, under MATLAB/Simulink simulation environment, establish the vehicle dynamics model, Achieved the recognition of road conditions, and computer simulation based on the anti-lock braking system of controlling the slip rate.Key words: anti-lock braking system; road identification; real-time monitoring; simulation汽车防抱死制动系统(ABS)在车辆安全行驶的过程中起着关键的作用,特别是在制动过程中[1]。
一种车用线控制动系统电动主缸液压力预设性能控制方法[发明专利]
![一种车用线控制动系统电动主缸液压力预设性能控制方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/764cfe46dd3383c4ba4cd212.png)
专利名称：一种车用线控制动系统电动主缸液压力预设性能控制方法
专利类型：发明专利
发明人：季园,何承坤,张俊智,刘伟龙
申请号：CN202110027538.1
申请日：20210110
公开号：CN112622857A
公开日：
20210409
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出一种车用线控制动系统电动主缸液压力预设性能控制方法，属于车辆线控制动领域。
该方法首先基于对助力电机、传动轴、主缸的动力学建模，得到面向控制的电机助力式线控制动系统主缸液压动力学模型，然后设计合适的预设性能函数并对系统进行预设性能变化，最后通过神经网络自适应非线性估计方法对变化后的系统进行有限时间终端滑模控制。
本发明从预先设定的性能出发，设计出满足性能要求的控制方法，从而实现对预先设定的主缸推杆位移和液压力的瞬态和稳态响应的精密控制。
申请人：清华大学
地址：100084 北京市海淀区清华园1号
国籍：CN
代理机构：北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：廖元秋
更多信息请下载全文后查看。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第X 卷 第X 期 吉 林 大 学 学 报（工学版） V ol.X No.X 2017年X 月 Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition) X. 2017收稿日期:2017-01-17基金项目:中国汽车产业创新发展联合基金项目(U1664263)；国家自然科学基金项目（51375009）；国际合作项目（20153000021）；清华大学自主科研计划项目（20161080033）；山东省自然科学基金项目(ZR2016EEQ06).作者简介:何祥坤(1989-),男,博士研究生.研究方向:汽车动力学控制与智能驾驶技术.E-mail ：hxk15@通信作者:季学武(1964-),男,副教授,博士生导师.研究方向:汽车底盘电控系统开发与动力学控制.E-mail ：jixw@基于集成式线控液压制动系统的轮胎滑移率控制何祥坤，季学武，杨恺明，武 健，刘亚辉(清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084)摘 要：传统的车辆制动系统很难以轮胎滑移率为直接控制目标，为了提高汽车的主动安全性能，本文对集成式线控液压制动系统（IEHB ）的轮胎滑移率控制机理进行深入研究。
在建立IEHB 执行机构物理仿真模型与7自由度整车动力学模型的基础上，结合分层控制构架，利用滑移率与制动转矩构成的双闭环非线性控制方法，设计了基于IEHB 系统的轮胎滑移率控制器；通过AMESim 与MATLAB/Simulink 联合仿真平台，分别在高附着、低附着路面进行高速主动紧急制动仿真试验。
结果表明：本文所提出的控制方法可有效调控汽车轮胎滑移率。
关键词：车辆工程；集成式线控液压制动系统；轮胎滑移率；分层控制构架；双闭环非线性控制 中图分类号：U461 文献标志码：ATire slip control based on integrated-electro-hydraulic brake systemHE Xiang-kun ，JI Xue-wu ，YANG Kai-ming ，WU Jian ，LIU Ya-hui(State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: The traditional vehicle braking system is difficult to control the tire slip rate directly. In order to study the tire slip control mechanism of the integrated-electro-hydraulic brake system and improve active safety performance of the vehicle, the IEHB actuator physical simulation model and 7-DoF vehicle dynamics model were established. Combined with the hierarchical control structure, and taking the control method of the dual loop which constitutes slip ratio and braking torque, the tire slip nonlinear controller based on IEHB is designed. Finally, simulation test is conducted via co-simulation platform of MATLAB/Simulink and AMESim under scenarios of the active emergency braking process on high adhesion coefficient road and low adhesion coefficient road. The results show that the proposed control method is verified.Key words ：vehicle engineering; integrated-electro-hydraulic brake system; tire slip ratio; hierarchical control structure; dual loop nonlinear control0 引言随着能源、环境、行车安全、交通拥堵等问题的日益突出，智能电动汽车逐渐成为热门话题，同时也对车辆底盘控制系统提出了更高的要求[1-3]。
智能电动汽车要求制动系统取消对发动机真空度的依赖，在制动能量回收过程中踏板感觉不受电机制动与摩擦制动协调的影响，并且制动系统能够实现快速、准确的主动制动控制。
上述要求是传统汽车制动系统难以实现的，因此促使了新一代制动系统的出现。
能够满足上述要求的新一代制动系统可以分为两大类：1）线控液压制动系统-主要在传统汽车制动轮缸的基础上进行改进；2）线控机械制动系统-对传统汽车制动系统进行彻底革新，每个车轮配备一套电控制动执行机构[4-6]。
电子液压制动系统（Electro-hydraulic Brake System, EHB ）是上世纪90年代开始研究并投入使用的一种线控液压制动系统。
博世公司在1996年发表了最早的相关研究论文[7]，丰田首先将EHB 系统投入使用[8]。
而达姆施塔特技术大学、汉阳大学、网络出版时间：2017-06-05 09:41:49网络出版地址：/kcms/detail/22.1341.T.20170605.0941.016.html⋅偶数页页码⋅ 吉 林 大 学 学 报（工 学 版） 第XX 卷吉林大学、清华大学等科研机构均对EHB 系统控制进行了大量的研究工作[9-13]。
作为一种新型的电子液压制动系统，集成式线控液压制动系统(Integrated-electro-hydraulic Brake System, IEHB ）的伺服电动增压装置与主缸集成在一起，在保证整体结构紧凑的同时，通过联合液压调节单元，能够快速、准确地调节输出制动压力，所以IEHB 可以更好地集成ABS (Anti-lock Braking System ）、ESP （Electronic Stability Program ）、RBS （Regenerative Braking System ）、ACC （Adaptive Cruise ControlBraking 的产品样机，LSP 公司的IBS 通过法，对IEHB IEHB 对比。
术，实现基于Simulink 系统建模与仿真平台中建立了IEHB 系统的物理仿真模型；基于分层控制构架，并利用滑移率与制动转矩构成的双闭环非线性控制方法设计了基于IEHB 系统的轮胎滑移率控制器；最后通过MATLAB/Simulink 与AMESim 联合仿真平台，分别在高附着、低附着路面进行了仿真试验，验证本文所提出的控制策略的有效性。
1 IEHB 系统介绍1.1 IEHB 系统组成本文所采用的IEHB 系统方案简图如图1所示，主要包括：1）踏板行程模拟器：通过位移传感器信号识别驾驶员的制动意图，通过踏板模拟器模拟制动踏板感觉。
2）电动主缸：实现液压源输出压力的精细调节。
图1 IEHB 系统方案简图 Fig.1 Schematic diagram of IEHB2 系统建模及分析2.1 整车动力学模型在轮胎滑移率控制器设计过程中，需要考虑车辆车轮的运动状态、各车轮垂向载荷的变化及制动第X 期 何祥坤，等：基于集成式线控液压制动系统的轮胎滑移率控制 ⋅奇数页页码⋅时汽车的方向稳定性，因此选择建立7自由度车辆模型（如图2所示），动力学方程描述为[18] x y xfl xfryfl yfr xrl xrr()()cos ()sin m V V F F F F F F γδδ-=+-+++ (1)y x xfl xfryfl yfr yrl yrr()()sin ()cos m V V F F F F F F γδδ+=+++++ (2)z xfl xfr yfl yfr yrl yrr xfr xfl xrr xrfyfl yfr ()sin ()cos ()()cos ()22()sin 2J a F F a F F b F F c c F F F F cF F γδδδδ=+++-++-+-+- (3) w ij dij bij w xij J T T r F ω=-- (4) 式中：m 为整车质量；δ为前轮转角；a 、b 分别为前、后轴距；c 为轮距；J z 为整车横摆转动惯量；V x 、V y 、γ为车辆纵向速度、侧向速度、横摆角速度；F xij 、F yij 为轮胎纵向力、侧向力；J w 为车轮转动惯量；ωij 为车轮转速；T dij 为驱动力矩；T bij 为制动力矩；r w 为轮胎有效半径；i =f ，r 分别表示前、后轴；j =l ，r 分别表示左、右车轮。
图2 7自由度车辆模型 Fig.2 The 7 DOF vehicle model2.2 非线性轮胎模型 为了反映真实的轮胎动力学特性，本文采用Pacejka 魔术公式描述轮胎的非线性动力学行为[19]，其统一表达式如下 []()sin arctan()y x D C φ= (5) ()()arctan Bx E Bx Bx φ=-- (6) H v ()()Y X y X S S =++ (7) sx xw rw xw xwV V V V V λ-== (8)yw xw arctan V V α= (9)w rw V r ω= (10) 其中，轮胎纵向力因子为5z x 02x 1z 2z()23z 4z x 2x 6z 7z 8()b F C b D b F b F b F b F e B CD E b F b F b -==++==++ (11) 轮胎侧向力因子为y 02y 1z 2z3z 45y 2y 6z 7z 8sin[2arctan(/)](1)C a D a F a F a F a a B CDE aF a F a γ==+-==++ (12)式中：Y 为纵向力、侧向力或回正力矩；X 为纵向滑移率λ或轮胎侧偏角α；S H 、S v 分别为水平、垂直偏移常数；V rw 为轮速ω与轮胎有效半径r w 的乘积；V xw 、V yw 分别为车轮中心的纵、横向速度；B 为刚度因子；C 为形状因子；D 为峰值因子；E 为曲率因子；F z 为轮胎垂直载荷；a 1~a 8、b 1~b 8为拟合参数，数值如表1所示。