电动汽车制动能量回馈制动防抱死系统研究

摘要

随着石油资源的日渐紧缺,新能源汽车的发展已经迫在眉睫,电动汽车作为一种清洁绿色的交通工具受到人们的重视。进入21世纪,电动汽车得到了长足的发展,但是电动汽车的续驶里程仍然是限制电动汽车发展的一大障碍。怎样提高电动汽车的蓄电能力,建立高效的控制系统,利用电动汽车自身优势提高电动汽车续驶里程成为现阶段的一项重要研究课题。
　　本文通过对汽车上传统液压制动系统及 ABS(Anti-lock Breaking System)制动方式进行研究,并联系电动汽车特有的制动能量回馈的制动方式,结合电动汽车实际运行工况,将二者进行耦合分析,在保证安全的情况下加入制动能量回馈系统,将制动能量安全有效的转化为电能,从而提高电动汽车运行里程。
　　本文所研究的能量回馈式制动系统采用并联式制动控制方式,通过对汽车滑移率的计算和反馈,通过采用不同控制策略的控制器对汽车制动过程进行控制,从而使滑移率停留在理想范围内,在保证汽车安全性的前提下对制动能量进行回馈。
　　在分析制动情况时,通过建立汽车制动的单轮模型对制动情况进行分析模拟,建立回馈制动和液压制动的数学模型以及轮胎数学模型,运用Matlab/Simulink建立系统模块,对比无ABS系统,传统ABS系统及能量回馈式ABS系统在不同制动控制策略下的制动效果。通过仿真结果分析可以看出,电动汽车在无制动防抱死系统的情况下制动稳定性较差,制动距离较长,且制动能量回馈系统无法对制动能量进行有效的回馈。在有制动防抱死系统的制动能量回馈制动系统中,汽车能够在保证制动安全的情况下有效的进行制动能量回馈,在PID控制策略下的汽车制动响应速度较快,制动稳定性较好,但存在超调量较大的问题,而逻辑门限值控制策略下的制动虽在响应速度和制动稳定性上不如 PID控制策略,但是其超调量较小,滑移率变化范围较小,模糊控制则同时具备了PID控制的制动响应速度快,稳定性好的优点,又在不同的路面情况下保持了较小的控制超调量,表现出了较为优良的控制效果。几种控制方式都有效的提高了电动汽车的制动安全性,同时对制动能量进行了有效的回馈。

目录

电动汽车制动能量回馈制动防抱死系统研究

RESEARCH ON REGENERATIVE ANTI-LOCK BREAKING SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究方法和内容

第2章 制动能量回馈制动防抱死系统基本原理

2.1 ABS系统基本工作原理

2.2 直流无刷电机的工作原理

2.3 电动汽车制动能量回馈方式

2.4 制动能量回馈系统结构设计方案

2.5 制动能量回馈系统的影响因素

2.6 本章小结

第3章 电动汽车制动能量回馈系统控制策略及制动逻辑

3.1 前后轮制动力分配控制策略

3.2 液压制动力与能量回馈制动力分配控制策略

3.3 电动汽车典型的制动逻辑的设计

3.4 本章小结

第4章 电动汽车制动能量回馈制动防抱死系统数学模型

4.1 车轮模型

4.2 制动系统模型

4.3 汽车系统仿真模块

4.4 汽车受力仿真模块

4.5 路面模型及仿真模块

4.6 控制模型

4.7 单轮整体仿真模块

4.8 本章小结

第5章 制动能量回馈制动防抱死系统的分析及优化

5.1 基于高附着系数的制动性能分析

5.2 基于低附着系数的制动性能分析

5.3 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢