1、制動系統(tǒng)建模是車輛動力學研究的重要內容。它的研究對分析車輛動態(tài)特性,進行底盤控制系統(tǒng)的開發(fā)和控制器設計具有重要的意義。車輛制動系統(tǒng)的構成根據(jù)配置的不同而不同。由于防抱死制動系統(tǒng)(Anti-lockBrakingSystem,ABS)已成為車輛的基本配置之一,且是其它制動系統(tǒng)結構的基礎,因此,本文的研究是在轎車ABS結構基礎上開展的。通過建立高精度的液壓制動系統(tǒng)模型,為提高制動壓力和輪胎作用力的估計精度,進行基于模型的防抱死制動控制、牽引

2、力控制和車輛穩(wěn)定性控制方法研究提供模型和分析基礎。為使本文的結構清晰,便于分析和討論,本文第二章闡述了當代轎車液壓制動系統(tǒng)的結構特征,確定了本文將要討論的系統(tǒng)結構,并對其工作原理進行了簡要介紹,為后續(xù)的液壓制動系統(tǒng)的建模進行了必要的知識準備。本文第三章討論了制動系統(tǒng)中制動踏板、真空助力器、制動主缸、液壓調節(jié)器、制動液壓管路和制動輪缸等元件的機理模型,給出了各元件的動力學數(shù)學描述。由于液壓調節(jié)器對制動系統(tǒng)模型精度影響較大,因此,本文的這部

3、分工作是在實驗平臺上針對具體的液壓調節(jié)器進行的,主要分為兩部分內容。一是將常開/常閉電磁閥模型簡化為節(jié)流閥模型,根據(jù)伯努力方程,推導出了常開/常閉閥的流量與閥流量系數(shù)、制動主缸壓力、制動輪缸壓力和低壓儲能器壓力的關系;二是根據(jù)液壓傳動原理和回液泵以及制動輪缸的特性曲線,得到了回液泵和制動輪缸的靜態(tài)模型。液壓制動系統(tǒng)模型參數(shù)包括幾何尺寸類參數(shù)、制動液特性參數(shù)(制動液密度、彈性模量)、結構特征參數(shù)(質量、容積、彈簧剛度、閥口面積)以及反映系

4、統(tǒng)和元件性能的參數(shù)(摩擦、阻尼系數(shù)、閥口流量系數(shù),摩擦阻力)。如何針對具體的制動系統(tǒng)確定模型參數(shù)是制動系統(tǒng)建模研究中亟待解決的問題。本文首先用實際車輛的制動回路以及車輛動力學仿真軟件、實時仿真系統(tǒng)建立了車輛液壓制動系統(tǒng)測試、分析和實驗平臺,在此基礎上,討論了以實際輸出與模型輸出之間的誤差平方和最小為判別準則的參數(shù)辨識方法,給出了參數(shù)辨識結果。仿真和實驗結果表明,本文給出的制動系統(tǒng)模型在制動系統(tǒng)增壓、保壓和減壓過程中均有較高的精度。路面附