电子驻车制动系统执行机构研究与控制器设计

摘要

电子驻车制动(Electrical Parking Brake,EPB)是汽车线控制动技术的一种。无论是在结构上还是功能上都比传统驻车制动系统有明显的优势。其结构简单可靠，功能全面，减轻了驾驶员的操作负担并且保证了驾驶员的安全。具有紧急制动功能的电子驻车制动系统是一种全新的驻车制动理念。
　　论文围绕电子驻车制动系统开展研究工作，对制动系统的相关标准与要求进行研究，了解电子驻车制动系统相关的技术规范。进行了电子驻车制动系统执行机构主要部件参数进行设计，并利用三维建模软件进行了电子驻车制动系统执行机构设计。
　　论文完成了电子驻车制动系统控制器的设计，包括硬件电路、控制逻辑及软件程序的设计与制定。对所设计的硬件电路进行PCB布局布线与电路板试制，为以后研究提供了硬件基础。搭建了电子驻车制动系统控制器测试台架，对电子驻车制动系统控制器进行测试，测试结果显示所设计控制器能够满足需求。
　　对电子驻车制动系统的紧急情况下利用EPB执行机构进行滑移率调控进行了仿真研究，验证了紧急情况下利用EPB执行机构实现滑移率控制。在MATLAB/Simulink下建立了整车模型，在AMESim下建立了EPB执行机构模型。设计了PID控制器与滑模控制器，并用两种控制器对紧急情况下滑移率控制进行了联合仿真验证。仿真结果表明滑模控制器的响应能力与鲁棒性均优于PID控制器。滑模控制器能够在复杂路面情况下利用EPB执行机构对后轮滑移率进行精确稳定控制。

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主要参数对照表

第1章 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究的目的及意义

1.4 工作内容及研究重点

第2章 具有紧急制动功能的电子驻车制动系统研究

2.1 电子驻车制动系统的相关技术要求

2.2 具有紧急制动功能的电子驻车制动系统

2.3 具有紧急制动功能的电子驻车制动系统执行机构参数设计

2.4 电子驻车制动系统执行机构数学模型

2.5 电子驻车制动系统执行机构三维设计

2.6 本章小结

第3章 电子驻车制动系统控制器硬件设计

3.1 电子驻车制动系统控制器硬件设计

3.2 串行通信电路设计

3.3 控制器CAN通信接口设计

3.4 控制器硬件抗干扰设计

3.5 电子驻车制动系统控制器PCB设计

3.6 本章小结

第4章 电子驻车制动系统控制策略与控制器软件设计

4.1 电子驻车制动系统控制策略研究

4.2 电子驻车制动系统控制器软件设计

4.3 电子驻车制动系统控制器试验与控制器功能测试

4.4 本章小结

第5章 系统动力学建模与仿真分析

5.1 系统动力学模型

5.2 路面附着识别算法

5.3 目标滑移率估算算法

5.4 紧急情况下滑移率PID控制器设计

5.5 紧急情况下滑移率滑模控制器设计

5.6 紧急制动情况下的联合仿真与结果分析

5.7 本章小结

结论

参考文献

致谢