一、电动式执行器在汽车上的应用(Ⅵ)（论文文献综述）
史森文[1]（2021）在《基于无模型自适应理论的AMT选换挡执行器精确位置控制研究》文中提出变速器作为汽车动力总成中的关键一环,对汽车动力传输的影响举足轻重。机械式自动变速器（Automated Mechanical Transmission,AMT）由于动力传输效率高,成本低,自始至终备受青睐。但AMT在换挡过程中长时间的中断严重影响着车辆的驾驶性、动力性和舒适性。本文以某型5挡AMT为研究载体,以电控电动式选换挡执行器为研究对象,为在实现精确位置控制的同时,缩短换挡中断时间、减小换挡冲击,对选换挡执行器作出如下研究:（1）首先,选换挡执行器分析及建模。根据AMT换挡控制系统中选换挡执行器的执行机理搭建了执行器的动力源—直流有刷电机及其执行机构的数学模型,并对电机中的相关参数进行辨识。（2）其次,选换挡执行器位置控制器设计。设计了一种新颖的比例-无模型自适应（Propotion Model-Free Adaptive Control,P-MFAC）串级控制器,以实现AMT选换挡执行器的精确位置控制。该控制器由一个无模型自适应（Model-Free Adaptive Control,MFAC）控制的速度内环和一个比例环节控制的位置外环构成。仿真结果表明,与传统的PID控制器和基于趋近律的滑模鲁棒控制器相比,该控制器在精确的位置跟踪控制方面表现良好,具有更快的响应速度和更小的超调量。（3）再次,P-MFAC控制器参数整定。针对P-MFAC控制器目前主要依靠经验进行参数整定而难于获得最优解的问题,将基本粒子群算法和人工免疫算法相结合组成免疫粒子群算法,对控制器参数进行优化,使控制器达到最优的位置控制效果。仿真结果表明,与遗传算法和粒子群算法相比,该算法收敛速度更快,全局搜索能力更强,并具有较高的收敛精度和稳定性。（4）最后,台架试验验证。首先完成单一目标挡位的精确位置控制,以验证P-MFAC控制算法的有效性和优越性。然后进行任意挡位的静态切换试验,通过与传统PID控制器换挡时间的对比,验证P-MFAC控制器的可靠性和先进性。
胡艺博[2]（2021）在《丝式形状记忆合金车载执行器的精确驱动方法与实验研究》文中提出随着科技的进步,汽车行业提出了电动汽车、轻型汽车、智能网联汽车的发展趋势,而汽车车身上传统的电磁执行器质量大、体积大、噪声大等缺点日益凸显,与新时代汽车的发展理念相悖。形状记忆合金是一种新型材料,而以形状记忆合金材料作为执行元件的执行器具备结构小巧、无冲击噪声、无电磁干扰等优点,可以用来替代汽车上的传统电磁执行器从而改善上述缺点,具备着着良好的发展前景。形状记忆合金由于独特的材料成分,使其相比于普通金属能完成更多的工作要求。丝式SMA材料在处于低温状态下可以通过加热发生相变,宏观表现为长度缩短,同时对外施加较大的位移与应力,这被称为形状记忆效应,利用这一特性制成的SMA执行器具有响应速度快、输出力大、无冲击噪声等优点,通过一定的控制方法,使其可以在任一指定位置完成位移输出工作,同时为未来的新型SMA执行器提供更多的研究基础与思路。本文中对SMA材料的基本特性做出了一定的理论分析,结合材料特性制作执行器样机,根据样机性能针对性的进行了控制方法的研究,主要研究内容如下:对SMA材料已知的主要性能结合材料结构做出原理性的分析,并进行了静态拉伸实验,包括最大可恢复应变、应变幅值、应变速率、温度对SMA材料的影响,用实验获取作为执行器元件的丝式SMA的相关力学性能参数,为后续的仿真计算提供理论基础。从数值模拟的角度阐述SMA本构模型理论,并根据SMA的材料本构模型,结合实验获得的材料弹性模量、临界应力、相变温度等参数,建立SMA执行器应力应变数值模型,另一方面采用双丝对拉式结构设计并制作SMA执行器样机,通过实机试验获取SMA执行器在指定温度下的往返运动过程数据,结合本构模型的仿真计算进行对比,确保模型建立与执行器样机的一致性,并通过不同的电流激励获取执行器在不同输入下的输出响应,获取相关实验数据,为执行器精确驱动方法的研究提供数值基础。利用可编程控制电源、直线位移传感器、NI采集卡等实验设备,结合PC端软件对SMA执行器样机进行控制实验,根据执行器样机的相关实验数据结合现代控制理论,提出了三种控制方法对SMA执行器样机进行精确控制实验及控制效果对比,双通道PID自调节控制方法、基于比例增益的模糊控制方法、基于电流特性的自调节控制方法。实验后获取控制参数对控制过程的影响方式及规律,进一步优化控制方法。最终用定点输出、正弦输出、阶跃输出三种目标信号对三种控制方法进行控制效果实验。实验结果显示在定点输出工况下三种控制方法均有良好表现、在阶跃输出工况下模糊控制方法性能最好、在正弦输出工况下PID控制的鲁棒性与快速性均较强。基于电流特性的自调节控制方法相比于主流控制方式不具有普适性且鲁棒性较差,但对于本次研究过程中的实机针对性较强,输出速度较低但过程平稳结果准确;PID控制能够对系统的响应进行实时判断,同时响应速度较快,准确性也较高;模糊控制中相比前两种控制方法稳定性且普适性均比前两者较强,在目标信号变化速率较低时效果相比另外两种方法尤其突出。三种控制方法在本次研究中的工况下均有良好的表现,克服了SMA回复速度慢且难以精确定位的问题,从方差数值看,正弦工况与阶跃工况下PID控制跟踪性能均为最佳,在阶跃工况下自调节方法性能表现稍差,模糊控制方法跟踪能力适中。但从实际曲线看自调节方法缺点在于难以胜任高频率变化的工况,在定点输出能力上这种方法具有最好的稳定性,另外两种方法均存在不同程度的超调与波动,最终证明了SMA材料作为新型执行器执行元件的潜力与可行性。
高天[3]（2021）在《基于换挡规律的直驱式AMT换挡控制策略研究》文中研究表明随着纯电动汽车产业的飞速发展,具有高效节能特性的多级纯电动汽车动力传动系统引起了广大学者的关注,本文以课题组自主研发设计的两挡直驱式AMT（Direct-Driving Automated Mechanical Transmission）为研究对象,对搭载DAMT的纯电动汽车换挡规律和换挡过程控制策略进行了研究,为了进一步缩短DAMT的换挡时间,提出了一种电机-同步器联合同步的换挡过程控制策略,综合考虑了换挡规律与换挡过程控制策略对车辆性能表现的影响,分别制定了动力性换挡模式、经济性换挡模式和能够兼顾车辆动力性能和经济性能的基于驾驶员驾驶风格识别换挡模式,为DAMT在纯电动汽车上的应用奠定了基础。本文的具体工作主要包括以下几方面:（1）基于两挡DAMT的动力传动系统参数匹配及优化。以某款纯电动汽车整车参数为依据,通过制定一系列动力性能指标,在完成驱动电机参数匹配的基础上对DAMT两挡传动比取值范围进行了计算。建立了整车行驶能耗仿真模型,以一个WLTC循环下整车行驶能耗最低为优化目标,利用mode FRONTIER优化软件与Simulink仿真模型进行联合仿真优化,得到了满足约束条件下,车辆经济性能最优的两挡传动比。（2）基于两挡DAMT的换挡规律制定。基于两挡DAMT,分别制定了车辆经济性能、动力性能最优下的换挡规律,并基于MATLAB/Stateflow建立了换挡控制器,整车仿真结果表明:换挡控制器换挡逻辑准确,当采用最佳动力性换挡规律时,车辆在0～100km/h加速过程中耗时为12.97s,相较于最佳经济性换挡规律,整个加速过程所用时间缩短了5.78%;当采用最佳经济性换挡规律时,在一个WLTC循环工况下车辆的行驶能耗为3.137k W·h,相较于动力性最优换挡规律,行驶能耗降低了3.2%。（3）DAMT换挡过程控制策略研究。分别对DAMT在采用同步器同步换挡控制策略和电机调速同步换挡控制策略时的换挡过程进行了详细的分析,为了进一步缩短DAMT换挡时间,提出了一种电机-同步器联合同步的换挡过程控制策略,对三种换挡控制策略下DAMT的换挡品质进行了对比分析,在进行仿真分析的同时搭建了DAMT通用试验平台,试验结果表明:在换挡同步转速差为1050r/min的换挡工况下,采用联合同步换挡控制策略时,换挡同步时间为0.22s,采用电机调速同步换挡控制策略时,换挡同步时间为0.36s,联合同步换挡控制策略使换挡同步时间缩短了38.8%,验证了这种换挡控制策略能够有效缩短DAMT换挡时间。（4）综合考虑换挡规律与换挡过程控制策略的换挡综合控制研究。研究了换挡过程对车辆动力性和经济性表现的影响,并根据不同换挡过程控制策略和不同换挡规律下车辆的动力性和经济性表现,制定了动力性、经济性两种换挡模式,仿真结果表明:动力性换挡模式下车辆0～100km/h加速过程耗时13.21s,其中换挡时间为0.29s,其加速过程耗时比经济性换挡模式缩短了6.9%;经济性换挡模式在一个WLTC循环下的整车能耗为3.146k W·h,其中行驶能耗占3.137k W·h,换挡能耗占37.28kj,比动力性换挡模式下的整车能耗降低了3%。为了解决两种换挡模式无法兼顾车辆动力性和经济性的问题,搭建了一种能够对驾驶员驾驶风格进行识别的模糊控制器,整车仿真结果表明,基于驾驶风格识别换挡模式能够在对驾驶员驾驶风格进行准确识别的前提下达到兼顾车辆动力性和经济性的目的。
孙志强[4]（2020）在《换挡辅助机械式自动变速器特性及控制策略研究》文中指出提高自动变速器效率是车辆获得同等动力性与舒适性条件下,减少污染物排放的一个重要研究方向。自动变速器能够简化操作流程,降低驾驶员疲劳度,并通过合理切换挡位使车辆动力源工作在高效区域,提高能源利用效率。自动变速器在车辆上的应用是当前时代背景下的大趋势,而自动变速器性能优劣直接影响车辆可靠性、动力性和舒适性。机械式自动变速器（Automatic Mechanical Transmission,AMT）是在手动变速器基础上添加自动选换挡模块和自动离合器控制模块,经过改进而成的自动变速器。AMT具有承载扭矩大、传动效率高、成本低廉、生产继承性好等优势,这使其在重型商用车上广泛应用,且具备在混合动力汽车及纯电动汽车上应用的潜质。而AMT存在的主要问题是动力中断及离合器开合不当带来的传动系振动。传动系动力中断与振动幅度过大或时间过长将降低车辆驾乘舒适性并增加离合器磨损,限制AMT在乘用车领域的应用。为解决上述问题,本文提出了AMT换挡辅助机构的概念,并对其进行了深入研究,主要研究内容如下:（1）提出了AMT换挡辅助机构的概念。该机构利用同步离合器取代了传统AMT离合器及同步器在换挡过程中的作用,同步离合器主动侧与发动机相连,从动侧与变速箱输出轴相连。在行星齿轮机构的传动比满足设计需求时,同步离合器的结合能够使预换入挡位齿轮与所在传动轴完成同步。该齿轮与输出轴完成锁止,发动机可直接恢复动力完成换挡。该机构一定程度上简化了换挡流程。（2）对动力总成及换挡辅助机构进行建模。动力总成模型基于Matlab/Simulink搭建,模型主要包括车辆硬件模型、驾驶员模型、行驶阻力模型等。换挡辅助机构模型是根据对应用于同轴式及双轴式AMT的两种不同换挡辅助机构结构运动学及动力学特性的详尽分析而搭建的。（3）对双轴式AMT加装换挡辅助机构进行起步最优控制。应用考虑系统扰动的LQR控制器对双轴式AMT加装换挡辅助机构进行起步控制。起步时换挡辅助机构中的电机不工作,起步过程扭矩完全由发动机提供,由同步离合器传递至输出轴。该LQR控制器设计过程中,建立了包含同步离合器角速度差及滑动摩擦功的二次型目标方程,并在汉密尔顿函数的乘子λ中引入系统干扰增强控制器鲁棒性。仿真结果展示了不同坡度下离合器传递转矩的大小以及相应情况下控制器的鲁棒性,验证了同步离合器用于配备双轴式AMT车辆起步的可行性。（4）提出了同轴式AMT加装换挡辅助机构换挡过程解耦控制。为消除或缓解换挡过程中电机力矩与同步离合器摩擦力矩的耦合作用,使离合器结合轨迹及变速箱输出扭矩同时满足参考轨迹,本文利用解耦控制器,干扰补偿器和PID反馈控制器对换挡过程进行解耦控制,仿真结果表明该控制算法能够有效的对系统控制输入进行解耦,并展示了快速换挡过程中系统的动态变化,也验证了换挡辅助机构的可行性。（5）提出了基于系统时域响应的次优PID参数自整定方法。为使解耦控制策略加强对车辆行驶状态多变、离合器摩擦系数变化等带来的系统参数摄动的鲁棒性,需要在准确估计系统状态的前提下,单独确定各状态下的PID控制参数。本文提出的PID参数自整定方法以系统输出与目标值误差的时序数据为目标函数,利用下山单纯型法自动搜索次优解。该算法可完全由计算机自动计算,极大降低了PID参数整定的工作量。仿真结果展示了迭代过程中相关参数选择对迭代结果的影响,在参数估计准确的前提下,该方法能够自动整定出满意的PID参数,有效改善系统的鲁棒性。（6）提出了换挡辅助机构齿轮啮合损失分析模型。为准确评价换挡辅助机构为系统带来的能耗损失,本文基于齿轮啮合摩擦损失一般方程、Willis方程和功率流分析法,提出了多行星排传动机构齿轮啮合摩擦损失的一般性效率分析模型,建立了行星齿轮啮合损失与工作状态及各齿轮齿数之间的数值关系。将效率模型嵌入整车模型进行仿真计算,仿真结果表明在FTP-75循环工况下,换挡辅助机构带来的齿轮啮合损失功率仅占总损失功率的0.23%左右。（7）以换挡辅助机构的效率为研究对象,提出了使离合器片摩擦损失减小的传动比匹配算法。换挡辅助机构传动比由行星齿轮机构与动力补偿齿轮对的传动比共同决定,因此该传动比不一定能够准确完成对AMT传动比的匹配。匹配到的换挡辅助机构传动比与AMT传动比差异越大,换挡过程中同步离合器的摩擦损失就会越大。该传动比匹配算法对多排简单行星齿轮机构的所有可能的传动比和相应的工作模式进行了简单的计算、存储,然后从中选择合适的传动比。本文通过理论分析以及仿真试验研究,对提出的AMT加装换挡辅助装置进行了深入研究,仿真结果表明AMT加装换挡辅助装置能够以较低的摩擦损失,简化换挡流程,补偿动力中断,对AMT未来的开发与应用具有一定的参考价值。
林子越[5]（2020）在《基于多目标优化的纯电动汽车双离合自动变速器换挡研究》文中认为随着汽车电动化的不断发展,人们对电动汽车的性能要求越来越高。为了满足电动汽车经济性、动力性和舒适性的更高需求,同时降低电驱动系统成本,多挡变速器在纯电动汽车上的应用成为研究和开发的热点。双离合自动变速器具有成本低、传动效率高、结构紧凑等优点,是电动汽车多挡化应用较为理想的技术方案。目前纯电动汽车换挡研究主要集中于换挡规律制定、转矩估计和换挡控制等方面。本文以搭载两挡双离合自动变速器的某款乘用车为具体研究对象,在系统动力学建模和换挡规律制定基础上,展开基于Legendre伪谱法的多目标换挡轨迹优化和轨迹Pareto解集在换挡控制中的应用研究,并进行了NEDC工况下的硬件在环实验。具体研究工作内容如下。分析和阐述两挡双离合自动变速器换挡过程和工作原理,将换挡过程划分为转矩阶段、功率回流阶段和惯性阶段。分析各个阶段的功率流变化与各换挡元件的动力学特性,在考虑了各传动部件扭转动力学特性和轮胎滑移现象的基础上,建立了11自由度动力学模型。在电机模型、整车动力学模型与传动系统模型的基础上,根据加速度最大原则,制定了动力型换挡规律;根据电机效率最大原则,制定了经济型换挡规律。展开基于Legendre伪谱法的多目标换挡轨迹优化。以滑摩功、冲击度和换挡时间等换挡品质评价指标为优化目标,以电机转速、车轮端转速、电机转矩、离合器1转矩和离合器2转矩为状态变量,以电机转矩变化率、离合器1转矩变化率和离合器2转矩变化率为控制变量,综合考虑前述换挡过程各阶段的过程约束、点约束和阶段之间的连接约束,构建换挡轨迹的多目标优化问题。利用Legendre伪谱法进行多次迭代求解,获得多目标最优换挡轨迹的Pareto解集。基于Pareto解集和代表性样本点的分析,深入探讨各换挡品质评价的生成机理及指标之间的关系。轨迹Pareto解集在换挡控制中的应用研究。面向换挡轨迹多目标优化的实车应用问题,基于驾驶员意图判断,将多目标优化所得到的Pareto解集应用到实际换挡控制中,设计了一个能实现对驾驶员需求及时反馈的换挡控制策略。该策略框架主要由轨迹规模模块、前馈与反馈控制模块、状态估计模块和执行器控制模块构成。通过模糊控制器实现对驾驶员意图的识别,判断驾驶员对换挡品质的需求。选择对应工况下的Pareto解集,根据驾驶员的不同需求,选择最为符合的解及其最优换挡轨迹。以电机转矩、离合器1转矩和离合器2转矩的最优轨迹作为前馈控制,以离合器两端转速差的最优轨迹为反馈控制的目标轨迹,通过前馈与反馈控制结合的方式实现换挡控制。基于Simulink实时仿真平台搭建硬件在环实验平台,将上述换挡控制策略转化为可执行的换挡逻辑控制器,并以11自由度整车动力学模型为被控对象,进行硬件在环实验。通过将多目标优化中得到样本点的换挡轨迹与硬件在环实验轨迹的对比分析,验证硬件在环实验方案的有效性。在此基础上,将换挡控制策略应用于NEDC工况进行硬件在环实验,分别选取了动力型换挡规律与经济型换挡规律的换挡点,分析对比其换挡品质评价指标与换挡轨迹,验证换挡控制策略的可行性。
杨进琦[6]（2020）在《纯电动车AMT电动电控换挡执行机构精确控制研究》文中研究说明随着石油资源的消耗和电池、电机控制技术的进步,许多企业包括互联网公司开始研究以纯电动汽车为主的新能源汽车,汽车产业呈现电动化、智能化、网联化趋势。电驱动系统作为纯电动汽车的核心之一,与发动机相比,驱动电机具有较宽的高效转速区,通常需要装备两挡变速器匹配汽车动力需求,AMT具有结构简单紧凑、效率高等优势,电控电动式换挡执行机构与换挡电机配合只需要电源就可以完成换挡操作,电控电动式AMT适合于纯电动汽车。本文以某驱动电机主动同步的电机-变速器直连电驱动系统为研究载体,重点研究对象为电控电动式换挡执行机构。执行机构的机械精度与控制性能直接影响换挡是否成功与换挡品质,本文以缩短换挡中断时间同时减小换挡冲击为目标,结合换挡过程控制策略,对换挡执行机构做出以下研究:（1）换挡电机及换挡执行机构分析及建模。针对滚珠丝杠式换挡执行动力传递路线,通过电压平衡与转矩平衡方程式搭建了有刷直流电机（BDC）数学模型,研究了传动过程中每个部件的受力与运动,搭建换挡电机-执行机构整体运动模型,得到换挡执行机构运动状态随电机端电压、换挡阻力变化的响应关系。（2）驱动电机主动同步换挡过程控制策略优化。在保持换挡冲击度小于10m/s3的基础上,以减小换挡阻力和换挡时间为目标制定了详细的换挡过程控制策略,包括啮合与分离阶段驱动电机主动降扭的转矩补偿,驱动电机主动调速减小牙嵌式离合器结合过程碰撞阻力。通过ADAMS建立牙嵌式离合器结合过程齿面碰撞、啮合模型,通过仿真分析转速差、换挡力和残余扭矩对换挡阻力的影响,同时以增加换挡力的方式弥补驱动电机因调速、调扭控制精度不足所造成的换挡困难。（3）换挡执行机构控制策略研究。根据控制策略,将换挡执行机构控制分为三段控制,其中第一阶段和第三阶段需要在最短的时间内完成,同时为了防止撞击,需要保证超调量,第二阶段为了削弱二次冲击,需要按照规定的位移轨迹。（4）三闭环控制器设计。设计了换挡执行机构电流环、速度环和位置环三闭环控制系统,电流环、速度环采用PI控制,位置环采用PID控制器,针对PID控制参数难于在线调整的问题,将其与模糊控制、神经网络相结合,搭建Mamdani结构的模糊神经网络控制模型,在模糊PID控制的基础上使控制器具有学习能力。（5）台架实验验证。首先对试验台架进行标定,完成静态换挡试验,验证换挡执行机构自适应PID控制算法的有效性。然后进行换挡过程台架试验,通过前后换挡时间和换挡冲击度对比,验证控制策略优化的有效性。
夏利红[7]（2019）在《基于EMB的分布式复合制动系统研究》文中进行了进一步梳理轮毂电机驱动的分布式电动汽车具有传动结构简单、传动效率高、控制灵活等优点,是电动汽车的重要发展方向之一。由于受到轮毂电机外特性和电池充电功率等的限制,纯再生制动无法满足较大强度的制动力需求,需要与机械摩擦制动联合使用。基于电子机械制动（electromechanical brake,EMB）的复合制动系统作为一种线控解耦式复合制动系统,不仅能满足制动踏板感觉的需求,同时能实现复合制动力的连续精确控制,能有效地兼顾制动能量回收率、制动安全性以及制动舒适性。然而,目前市场上尚无成熟的EMB执行器可用,且EMB执行器匹配设计时计算量大、匹配效率低,而基于EMB的分布式复合制动系统的制动力协调控制的原理和方法又尚不成熟。因此,本文分别对EMB执行器的设计开发和匹配优化问题、四轮制动力分配问题、EMB制动失效控制问题、复合制动力的协调分配以及复合制动系统的制动防抱死控制（antilock brake system,ABS）等问题展开了探索,实现了分布式复合制动系统的一体化控制。（1）针对由“雨燕”车型改装的某分布式电动汽车,设计并研制了一种满足制动性能和轮内安装需求的EMB执行器。该执行器利用行星减速器和滚珠丝杆将分装式力矩电机的输出力矩转化为制动钳体的夹紧力从而产生制动力矩,在行星架输出端同轴安装楔块式单向超越离合器使EMB同时具有驻车制动功能。针对该EMB结构提出了相应的设计流程,并依次完成了执行器的匹配设计、结构设计、强度校核、系统动力学建模与开环性能预测、轻量化设计以及样品试制等。（2）以EMB执行器为研究对象,提出了一种适用于行星齿轮滚珠丝杆驱动的两级机电系统的多目标优化匹配方法。该方法以产品数据库为输入确保了匹配结果的实用性;以执行器的动态阻力载荷、尺寸限制、电机运行范围、以及滚珠丝杆和行星齿轮的机械性能需求等为约束条件,获取数据库中满足条件的所有可行的“电机-滚珠丝杆-行星齿轮组”的匹配组合;建立了包含系统质量、制动间隙消除时间、启动加速度和电机等效连续输出力矩的多目标函数,获得综合性能最佳的匹配方案。该方法有效地提高了匹配效率,同时避免了非线性多约束多目标优化的数值求解问题。（3）建立了EMB执行器的仿真和实验平台,详细分析了执行器的阶跃响应特性、频率响应特性以及系统摩擦性能。结果表明:该EMB执行器特性满足设计目标要求;影响制动间隙消除时间的系统摩擦主要来源于电机和滚珠丝杆;影响最大制动夹紧力的系统摩擦主要来源于滚珠丝杆、电机和推力轴承,且随着制动夹紧力的增加滚珠丝杆和推力轴承对系统摩擦的影响增大,而电机的影响则显着降低。（4）针对纯EMB制动的分布式制动系统,基于模块化思想完成了四轮制动力分配、ABS控制和制动失效控制等的集成。为了提高转向制动时的操纵稳定性,考虑载荷转移和侧向力需求,采用先前后轴再左右轮的分步分配方法。前后轴制动力分配以优先满足侧向力需求为原则,剩余附着力用于纵向制动力;而左右轮制动力按垂向载荷比例分配。为了缩短开发周期,针对EMB制动系统响应特性,对传统逻辑门限控制逻辑进行了修正。针对EMB单轮失效和两轮异侧失效两种工况,提出了基于规则的制动力重分配策略。建立了仿真平台,仿真结果表明:对于常规转向制动工况,该四轮制动力分配策略能保证操纵稳定性且充分利用地面附着力;对于高、中、低附着路面、对接路面以及转弯制动工况,该ABS控制能有效地避免车轮抱死,且能充分利用地面附着力;对于单轮失效和两轮异侧失效工况,通过基于规则的制动力重分配和ABS的集成,能够保证中、低强度的制动强度需求,且有效地避免车轮抱死,同时降低非期望的主动横摆力矩。（5）采用分层控制的思想,实现了集四轮制动力分配、ABS控制、EMB制动失效控制以及复合制动力协调控制的复合制动系统一体化控制。综合考虑制动法规、制动能量回收率和制动舒适性等约束条件,提出了复合制动力的协调控制策略,并通过电动轮复合制动性能实验进行了有效验证。常规制动时,以再生制动为主,不足部分由EMB制动来补充。触发ABS后,根据触发前再生制动力矩和总制动力矩的比值确定主导制动力矩调节的制动力形式,以保证同一时刻只有一种制动力矩进行调节,从而避免了两种制动力同时调节带来的制动力滞后和超调现象。仿真结果表明:复合制动系统ABS控制时,在高、中、低附着路面回馈的制动能量分别为1.70e5J、2.59e5J和4.29e5J,与纯EMB制动ABS控制相比,制动距离分别缩短了2.28m、1.79m和3.2m。
鲁秀楠[8]（2019）在《电动汽车的电液复合制动系统控制的研究》文中进行了进一步梳理汽车主动安全技术在传统汽车上的应用已相对成熟,而在分布式驱动电动汽车上,具备快速响应特性的轮毂电机使得更加出色的主动安全技术有了发展的基础。在分布式驱动电动汽车上应用电机参与紧急制动进行制动能回收的相应技术也得到发展,然而在高速紧急制动工况下的液压制动系统的非线性响应特性以及电机参与度小的问题也制约着ABS系统在高速紧急制动时的表现。因此,需要对分布式驱动电动汽车上的电液复合制动系统进行探索研究。全文通过在车辆状态观测器设计、新型电液复合制动系统控制设计和横向与纵向稳定性协调控制三个方面展开,主要包括如下内容:1)设计车辆状态观测器,并通过实车实验进行了验证。为了后续进行基于滑移率控制的ABS算法设计,开发基于运动学与动力学结合的车速观测器,并通过分频思想对其在ABS系统工作时的结果进行修正;为了后续进行横摆稳定性控制策略开发,开发基于状态空间的质心侧偏角观测器,并提出其在车辆直行时不可观的解决方案。通过仿真实验和实车实验数据对其进行了验证,结果验证了状态观测器的有效性。2)探究液压制动系统非线性特性对ABS系统的影响。在ABS系统工作时,制动压力按照一定的频率变化,且频率较高。而制动系统中,制动系统中的衬片的弹性、阻尼和摩擦以及液压调节器中制动液的黏性等许多不确定因素导致制动压力-力矩响应出现饱和、死区、滞环等非线性特性,制动压力与制动力矩响应产生延迟等结果,影响ABS系统的制动效果。建立液压制动系统非线性模型,仿真结果表明,液压制动系统非线性会降低ABS系统的制动效果。3)提出基于频率重建方法的新型电液复合制动控制策略。鉴于液压制动系统的非线性特性与电机的快速响应的特性,本文采取分频思想,将制动力信号通过频率重建方法分离:其中低频信号分配给液压制动系统执行,高频信号分配给电机执行。最终在车轮处将完整的控制信号表现出,以达到最优的制动效果。该系统不仅能够尽量消除液压系统非线性对ABS系统的影响,同时也扩展了高速紧急制动时电机的参与度,对于车辆制动安全具有重要意义。4)设计横摆稳定性控制算法,并完成对横向与纵向稳定性控制系统的协调控制。实际紧急制动工况并不仅限于直线紧急制动,更多的是紧急制动的同时带有转向运动。因此,为表明新型电液复合制动系统在转向紧急制动工况时的表现,基于模糊控制理论对DYC控制器进行了设计,并进一步考虑载荷转移对横摆力矩的影响对其进行补偿。在此基础上,对横向及纵向稳定性控制系统的协调控制进行了研究,应用了新提出的新型电液复合制动控制策略。在高速转向紧急制动工况下对协调控制策略进行了仿真验证。
刘美艳[9]（2019）在《同步器同步过程摩擦系数补偿控制技术研究》文中研究表明同步器作为汽车变速器的核心部件,通过摩擦同步过程中产生的摩擦力矩消除同步器两端的转速差来实现同步换挡,同步性能的好坏直接决定变速器换挡性能高低。同步器摩擦同步过程中会产生大量摩擦热,导致摩擦副间温度上升,进而导致摩擦系数下降,从而影响换挡性能。本课题以锁环式同步器同步过程摩擦系数为研究对象,搭建同步器同步过程测控试验平台,获取摩擦系数MAP图。基于摩擦系数MAP图,制定同步器同步过程摩擦系数补偿控制策略,通过仿真和试验验证制定的摩擦系数补偿控制策略的有效性。本课题的主要研究内容如下:（1）研究了锁环式同步器的同步过程,将同步时间、冲击度、滑摩功作为评价同步器性能指标参数。建立了换挡执行机构和同步器同步过程数学模型,在Matlab/Simulink中完成同步器同步过程仿真模型搭建,仿真分析摩擦系数变化对同步性能的影响。（2）搭建了同步器同步过程测控试验平台,完成测控平台硬件系统和软件系统的设计。基于设计的测控平台,在不同工况下进行摩擦试验,试验过程中采集信号计算得到摩擦系数初始MAP图。利用双三次插值法,对初始MAP图进行插值优化计算,生成插值后摩擦系数MAP图。（3）基于摩擦系数MAP图,制定摩擦系数补偿控制策略。采用极小值原理,完成换挡同步过程最优控制,获取最优换挡力轨线,对通过摩擦系数补偿控制得到的换挡力大小进行限制。搭建同步器同步过程摩擦系数补偿控制仿真模型,进行同步器同步过程仿真分析。仿真结果表明:同步初始转速差为600r/min,被同步部分转动惯量为0.04kg?m2时,补偿前所需同步时间为0.70s,补偿后所需同步时间为0.62s,补偿后比补偿前所需同步时间缩短0.08s。补偿前同步阶段终值滑摩功为77.89J,补偿后同步阶段终值滑摩功为73.25J,补偿后比补偿前终值滑摩功减小4.64J。通过补偿前后仿真结果对比,验证了摩擦系数补偿控制策略的有效性。（4）基于摩擦系数补偿控制策略,在同步器测控试验台架基础上增加补偿控制模块,制定摩擦系数补偿控制试验方案,完成补偿控制试验。试验结果表明:同步初始转速差为600r/min,被同步部分转动惯量为0.04kg?m2时,补偿前所用同步时间为0.87s,补偿后所用同步时间为0.74s,补偿后比补偿前所需同步时间缩短0.13s。验证了所设计的摩擦系数补偿控制策略能明显缩短同步时间,从而降低换挡中断时间,对提升换挡品质具有重要意义。
李育龙[10]（2019）在《电机式主动稳定杆控制系统设计与试验研究》文中指出电机式主动稳定杆（Electronic Active Stabilizer Bar,EASB）可以兼顾车辆的侧倾稳定性和行驶平顺性,与液压式主动稳定杆相比,其具有节能、环保、响应速度快和功率密度大等优点,逐渐受到汽车行业关注。目前国内对EASB控制系统的研究一般基于车身侧倾角信号,然而实际中侧倾角信号很难实时获取,所设计的控制系统实用性较低、开发成本较高,且针对EASB尚没有具体的测试工况与评价指标。为解决以上问题,本文基于前馈控制理论,针对某轻型商用车设计了一种实用性强、开发成本低的EASB控制系统,同时设计了一种集测试与评价于一体的工况,提出了一种量化的综合评价指标。首先,基于滑模控制理论、PID控制理论以及前馈控制理论分别设计了三种应用层控制器;滑模控制器和PID控制器均通过对车身侧倾角的闭环控制实现反侧倾力矩的计算,前馈控制器通过方向盘转角、侧向加速度、车速三个信号实现了反侧倾力矩的计算;基于14自由度车辆模型,在Matlab/Simulink中对三种控制器进行了仿真试验对比;基于六步换相、PWM调制以及PID控制理论等设计了电机控制器,通过控制直流无刷电机电流大小以控制执行器输出相应转矩。其次,分析了EASB控制系统硬件电路功能需求,分别设计了控制板、驱动板和旋变解码板。然后,对正弦停滞工况进行改进,重点研究了试验路面、试验车速、方向盘转向频率、停滞时间和方向盘转角峰值,设计了一种能有效测试与评价EASB系统性能的试验工况和综合评价指标并通过仿真试验进行验证。最后,基于硬件在环测试平台在J型工况、改进后的正弦停滞工况和无转向输入工况下对所设计的EASB控制系统进行验证。硬件在环试验表明,所设计的EASB控制系统能够提高车辆的侧倾稳定性,并同时兼顾车辆的行驶平顺性,所设计的测试工况和评价指标能够有效测试与评价EASB系统。
二、电动式执行器在汽车上的应用(Ⅵ)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电动式执行器在汽车上的应用(Ⅵ)（论文提纲范文）
（1）基于无模型自适应理论的AMT选换挡执行器精确位置控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 AMT国内市场现状 |
| 1.2.1 进口AMT市场现状 |
| 1.2.2 国产AMT市场现状 |
| 1.3 AMT选换挡执行器控制技术研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.4.1 问题提出 |
| 1.4.2 研究思路 |
| 1.4.3 内容安排 |
| 第2章 选换挡执行器数学模型与参数辨识 |
| 2.1 AMT换挡控制系统 |
| 2.2 选换挡执行器分析及建模 |
| 2.2.1 选换挡执行器结构与工作原理 |
| 2.2.2 选换挡执行器模型建立 |
| 2.3 选换挡电机参数辨识 |
| 2.3.1 模型搭建 |
| 2.3.2 参数测取 |
| 2.3.3 参数辨识 |
| 2.3.4 结果验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于P-MFAC的执行器位置控制 |
| 3.1 滑模变结构控制理论 |
| 3.2 无模型自适应控制理论 |
| 3.2.1 非线性系统的动态线性化方法 |
| 3.2.2 基于数据模型的控制律设计 |
| 3.2.3 伪偏导数估计 |
| 3.2.4 控制方案总结 |
| 3.2.5 控制器稳定性分析 |
| 3.3 P-MFAC串级控制策略 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.4.1 基于趋近律的滑模鲁棒控制器设计 |
| 3.4.2 控制系统仿真模型建立 |
| 3.4.3 控制系统仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于免疫粒子群算法的控制器参数整定 |
| 4.1 P-MFAC控制器参数整定方案设计 |
| 4.2 免疫粒子群优化算法设计 |
| 4.2.1 免疫算法 |
| 4.2.2 粒子群优化算法 |
| 4.2.3 基于免疫的粒子群优化算法 |
| 4.3 控制器参数寻优目标函数设计 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 参数优化结果 |
| 4.4.2 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 台架试验验证 |
| 5.1 实时调参平台设计 |
| 5.2 试验结果及分析 |
| 5.3 挡位切换静态测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）丝式形状记忆合金车载执行器的精确驱动方法与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 形状记忆合金材料的发展历史与应用现状 |
| 1.3 形状记忆合金执行器的研究与应用 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 形状记忆合金基本特性及力学性能实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 SMA的基本特性 |
| 2.2.1 形状记忆效应 |
| 2.2.2 超弹性 |
| 2.2.3 刚度特性 |
| 2.2.4 电阻特性 |
| 2.2.5 阻尼特性 |
| 2.3 SMA的力学性能实验 |
| 2.3.1 SMA最大可恢复应变测试 |
| 2.3.2 应变幅值对SMA力学性能的影响 |
| 2.3.3 应变速率对SMA力学性能的影响 |
| 2.3.4 温度对SMA力学性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 SMA执行器设计与仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SMA本构模型 |
| 3.2.1 Tanaka本构模型 |
| 3.2.2 Liang-Rogers本构模型 |
| 3.2.3 Brinson本构模型 |
| 3.3 SMA执行器的建模设计及工作原理 |
| 3.4 基于Brinson本构模型的数值仿真 |
| 3.4.1 SMA执行器材料参数 |
| 3.4.2 SMA执行器模型计算 |
| 3.5 SMA执行器的性能实验 |
| 3.5.1 恒定电流输入输出响应 |
| 3.5.2 正弦电流输入输出响应 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 SMA执行器控制方法与实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SMA执行器实验装置 |
| 4.3 双通道PID自调节控制算法研究 |
| 4.3.1 PID控制算法 |
| 4.3.2 PID控制算法的程序实现 |
| 4.3.3 定点输出控制实验 |
| 4.3.4 正弦输出控制实验 |
| 4.3.5 阶跃输出控制实验 |
| 4.4 基于比例增益的模糊控制算法研究 |
| 4.4.1 模糊控制算法 |
| 4.4.2 模糊控制算法的程序实现 |
| 4.4.3 定点输出控制实验 |
| 4.4.4 正弦输出控制实验 |
| 4.4.5 阶跃输出控制实验 |
| 4.5 基于电流特性的自调节控制算法研究 |
| 4.5.1 自调节控制算法设计 |
| 4.5.2 控制算法的程序实现 |
| 4.5.3 定点输出控制实验 |
| 4.5.4 正弦输出控制实验 |
| 4.5.5 阶跃输出控制实验 |
| 4.6 三种方法的控制结果对比 |
| 4.6.1 正弦输出控制结果对比 |
| 4.6.2 阶跃输出控制结果对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于换挡规律的直驱式AMT换挡控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题的研究意义及背景 |
| 1.2 纯电动汽车用AMT国内外研究现状 |
| 1.3 纯电动汽车换挡控制研究现状 |
| 1.3.1 纯电动汽车换挡规律研究现状 |
| 1.3.2 纯电动汽车用AMT换挡过程控制策略研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 基于DAMT的纯电动汽车动力传动系统分析及参数匹配 |
| 2.1 两挡DAMT直驱变速系统介绍 |
| 2.1.1 DAMT换挡驱动装置 |
| 2.1.2 DAMT结构及其工作原理 |
| 2.2 驱动电机参数匹配 |
| 2.2.1 驱动电机功率参数匹配 |
| 2.2.2 驱动电机转速、转矩参数匹配 |
| 2.3 DAMT两挡速比初步匹配 |
| 2.3.1 一挡传动比范围计算 |
| 2.3.2 二挡传动比范围计算 |
| 2.4 两挡DAMT速比优化 |
| 2.4.1 整车仿真建模 |
| 2.4.2 传动比优化模型 |
| 2.4.3 优化结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于两挡DAMT的换挡规律制定 |
| 3.1 换挡规律分类 |
| 3.2 最佳动力性换挡规律 |
| 3.2.1 车辆加速行驶状态下行驶动力学分析 |
| 3.2.2 最佳动力性换挡规律制定 |
| 3.3 最佳经济性换挡规律 |
| 3.3.1 纯电动汽车能耗分析 |
| 3.3.2 最佳经济性换挡规律制定 |
| 3.4 换挡规律仿真分析 |
| 3.4.1 换挡控制器设计 |
| 3.4.2 换挡规律仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 DAMT换挡过程控制策略研究 |
| 4.1 同步器同步换挡控制策略 |
| 4.1.1 同步器同步换挡过程分阶段分析 |
| 4.1.2 同步器同步换挡过程仿真分析 |
| 4.2 驱动电机主动调速同步换挡控制策略 |
| 4.2.1 永磁同步电机矢量控制 |
| 4.2.2 驱动电机主动调速同步换挡过程仿真分析 |
| 4.3 电机-同步器联合同步换挡控制策略 |
| 4.3.1 联合同步换挡控制策略提出 |
| 4.3.2 联合同步换挡过程仿真分析 |
| 4.3.3 三种换挡过程控制策略仿真结果对比分析 |
| 4.4 试验验证 |
| 4.4.1 直驱式AMT通用试验平台 |
| 4.4.2 试验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 考虑换挡过程的换挡综合控制研究 |
| 5.1 换挡过程对整车性能影响分析 |
| 5.1.1 动力性能影响分析 |
| 5.1.2 经济性能影响分析 |
| 5.2 换挡模式制定 |
| 5.3 基于驾驶风格识别的换挡模式 |
| 5.3.1 驾驶风格识别方法 |
| 5.3.2 模糊控制器设计 |
| 5.3.3 驾驶风格识别结果 |
| 5.4 三种换挡模式整车性能仿真结果对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 论文展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文 |
| 致谢 |
（4）换挡辅助机械式自动变速器特性及控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 主流变速器发展现状 |
| 1.2.1 手动变速器与机械式自动变速器发展现状 |
| 1.2.2 其它主流自动变速器发展趋势 |
| 1.3 新型传动系统设计研究简介 |
| 1.4 AMT起步与换挡技术研究简介 |
| 1.4.1 起步过程研究简介 |
| 1.4.2 换挡过程研究简介 |
| 1.5 双输入双输出系统PID自整定方法研究简介 |
| 1.6 行星齿轮机构效率分析与齿数综合研究简介 |
| 1.7 本文主要研究问题 |
| 1.8 本文主要研究内容 |
| 第2章 车辆动力总成分析与建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 车辆动力总成模型 |
| 2.2.1 发动机模型 |
| 2.2.2 离合器模型 |
| 2.2.3 变速箱模型 |
| 2.2.4 行驶阻力模型 |
| 2.3 驾驶员模型 |
| 2.4 换挡品质评价指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 换挡辅助机构的提出与特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 换挡辅助机构的提出 |
| 3.3 同轴式AMT加装换挡辅助机构结构特性分析 |
| 3.3.1 结构简介 |
| 3.3.2 运动学分析 |
| 3.3.3 动力学分析 |
| 3.4 双轴式AMT加装换挡辅助机构结构特性分析 |
| 3.4.1 结构简介 |
| 3.4.2 运动学分析 |
| 3.4.3 动力学分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双轴式AMT加装换挡辅助机构起步控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 车辆起步过程模型与系统状态空间方程 |
| 4.3 控制问题描述 |
| 4.4.考虑干扰输入的LQR控制器 |
| 4.4.1 控制器设计流程对比 |
| 4.4.2 控制器参数调节 |
| 4.5 仿真结果与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 同轴式AMT加装换挡辅助机构换挡过程控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 车辆换挡过程模型与系统传递函数矩阵 |
| 5.3 控制问题描述 |
| 5.4 鲁棒解耦控制策略及控制器 |
| 5.4.1 解耦控制器 |
| 5.4.2 干扰补偿控制器 |
| 5.4.3 PID反馈控制器 |
| 5.5 基于仿真模型的PID控制器参数自整定 |
| 5.5.1 下山单纯型法(Nelder-Mead)简介 |
| 5.5.2 基于仿真模型的下山单纯型参数自整定方法应用 |
| 5.6 仿真结果与讨论 |
| 5.6.1 升挡过程仿真结果与讨论 |
| 5.6.2 迭代过程仿真结果与讨论 |
| 5.6.3 换挡过程鲁棒性仿真结果与讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 换挡辅助机构滑动摩擦效率分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 动力补偿齿轮对效率分析模型 |
| 6.3 行星齿轮机构效率模型 |
| 6.4 同步离合器效率模型 |
| 6.5 转动惯量引起的摩擦损失 |
| 6.6 传动比匹配算法 |
| 6.7 仿真结果与讨论 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 仿真模型参数赋值 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于多目标优化的纯电动汽车双离合自动变速器换挡研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 变速器在纯电动汽车上的应用及研究现状 |
| 1.3 纯电动汽车变速器换挡技术研究现状 |
| 1.4 变速器多目标换挡控制研究现状 |
| 1.5 课题来源及研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 动力学模型建立及换挡规律制定 |
| 2.1 双离合变速器换挡过程分析 |
| 2.2 动力学模型建立 |
| 2.2.1 整车纵向动力学模型 |
| 2.2.2 传动系统模型 |
| 2.2.3 离合器模型 |
| 2.2.4 电机模型 |
| 2.3 换挡规律制定 |
| 2.3.1 动力型换挡规律的制定 |
| 2.3.2 经济型换挡规律的制定 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 换挡轨迹的多目标优化 |
| 3.1 换挡轨迹多目标优化问题构建 |
| 3.1.1 状态变量与控制变量 |
| 3.1.2 过程约束与点约束 |
| 3.1.3 优化目标函数构建 |
| 3.2 Legendre伪谱法的应用 |
| 3.3 换挡轨迹Pareto解集及讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 轨迹Pareto解集在换挡控制中的应用 |
| 4.1 换挡控制器的策略框架设计 |
| 4.2 轨迹规划模块 |
| 4.3 其他模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 硬件在环实验与讨论 |
| 5.1 硬件在环实验设计 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）纯电动车AMT电动电控换挡执行机构精确控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 AMT及其选换挡机构 |
| 1.2.1 纯电动汽车AMT系统 |
| 1.2.2 常用AMT选换挡执行机构 |
| 1.3 电控电动式AMT执行机构研究现状 |
| 1.3.1 结构及优化研究现状 |
| 1.3.2 控制技术研究现状 |
| 1.4 课题及论文研究内容 |
| 1.4.1 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.2 论文研究内容 |
| 第2章 电动电控AMT换挡执行机构分析建模 |
| 2.1 电控电动选换挡执行机构介绍 |
| 2.2 换挡执行机构建模分析 |
| 2.2.1 直流电机分析建模 |
| 2.2.2 滚珠丝杠模型 |
| 2.2.3 换挡摇臂模型 |
| 2.2.4 转角传感器与啮合套位移转换关系 |
| 2.3 直流电机调速原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 驱动电机主动同步AMT换挡过程阻力分析 |
| 3.1 电机变速器系统 |
| 3.1.1 整车动力系统简化模型 |
| 3.1.2 转动惯量等效转换 |
| 3.2 驱动电机主动同步AMT换挡品质指标 |
| 3.2.1 换挡成功率 |
| 3.2.2 换挡动力中断时间 |
| 3.2.3 换挡冲击度 |
| 3.3 基于换挡控制策略的换挡阻力分析 |
| 3.3.1 驱动电机降扭阶段 |
| 3.3.2 摘挡阶段换挡阻力分析 |
| 3.3.3 自由滑行阶段阻力分析 |
| 3.3.4 驱动电机同步转速阶段控制策略 |
| 3.3.5 牙嵌式离合器结合过程受力分析 |
| 3.3.6 啮合过程二次冲击 |
| 3.3.7 换挡过程换挡阻力模型 |
| 3.4 ADAMS挂挡过程仿真 |
| 3.4.1 转速差对换挡阻力的影响 |
| 3.4.2 换挡力对换挡阻力的影响 |
| 3.4.3 残余扭矩对换挡阻力的影响 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 换挡执行机构自适应PID控制器设计与仿真 |
| 4.1 换挡执行机构三闭环PID控制系统 |
| 4.1.1 PID控制基本原理 |
| 4.1.2 换挡执行机构三闭环PID控制系统设计与仿真 |
| 4.1.3 自适应PID控制器 |
| 4.2 模糊PID控制器设计与仿真 |
| 4.2.1 模糊PID控制器结构 |
| 4.2.2 模糊控制器基本原理 |
| 4.2.3 模糊控制器设计与实现 |
| 4.2.4 模糊PID控制在换挡执行机构中的仿真分析 |
| 4.3 模糊神经网络PID控制器设计与仿真 |
| 4.3.1 模糊神经网络PID结构 |
| 4.3.2 Mamdani结构模糊神经控制器设计 |
| 4.3.3 FNN的 PID控制器在换挡执行机构中的仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 台架试验验证 |
| 5.1 软硬件平台及试验流程 |
| 5.2 试验及结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）基于EMB的分布式复合制动系统研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电子机械制动系统的研究 |
| 1.2.1 电子机械制动执行器的发展与结构分析 |
| 1.2.2 电子机械制动执行器的优化匹配 |
| 1.2.3 电子机械制动执行器的建模和系统摩擦分析 |
| 1.3 分布式制动系统的制动力分配控制的研究 |
| 1.3.1 四轮制动力的分配 |
| 1.3.2 制动系统失效控制 |
| 1.4 复合制动系统的研究 |
| 1.4.1 复合制动系统的结构方案 |
| 1.4.2 复合制动系统的常规分配控制策略 |
| 1.4.3 复合制动系统的防抱死控制策略 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 2 EMB执行器的设计与研制 |
| 2.1 EMB执行器的工作原理 |
| 2.2 EMB执行器的方案设计 |
| 2.2.1 目标分析 |
| 2.2.2 结构方案的确定 |
| 2.3 EMB执行器的结构设计 |
| 2.3.1 结构设计流程 |
| 2.3.2 设计计算 |
| 2.3.3 强度校核及结构轻量化 |
| 2.4 EMB执行器的开环性能预测 |
| 2.4.1 EMB执行器的运动过程分析 |
| 2.4.2 ADAMS建模 |
| 2.4.3 性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 EMB执行器的多目标优化匹配 |
| 3.1 匹配设计流程 |
| 3.2 EMB的动力学方程 |
| 3.3 负载和运动规律需求约束 |
| 3.4 约束条件 |
| 3.4.1 滚珠丝杆的约束 |
| 3.4.2 力矩电机的约束 |
| 3.4.3 行星齿轮性能的约束 |
| 3.5 目标函数 |
| 3.5.1 系统总质量 |
| 3.5.2 系统启动加速度 |
| 3.5.3 制动间隙消除时间 |
| 3.5.4 ABS工况电机等效连续输出力矩 |
| 3.5.5 多目标函数 |
| 3.6 匹配结果分析 |
| 3.6.1 备选滚珠丝杆的确定 |
| 3.6.2 备选电机的确定 |
| 3.6.3 备选行星齿轮的设计 |
| 3.6.4 各目标下的最优选择 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 EMB执行器的性能分析 |
| 4.1 执行器的数学模型 |
| 4.1.1 动力学方程 |
| 4.1.2 电机模型 |
| 4.1.3 刚度模型 |
| 4.1.4 系统摩擦模型 |
| 4.2 模型参数的获取 |
| 4.2.1 系统等效转动惯量 |
| 4.2.2 电机模型参数 |
| 4.2.3 刚度模型参数 |
| 4.2.4 摩擦模型参数 |
| 4.3 执行器的性能分析 |
| 4.3.1 模型验证 |
| 4.3.2 系统摩擦能耗分析 |
| 4.3.3 模型参数对执行器性能的影响 |
| 4.4 执行器的性能实验 |
| 4.4.1 三环PI控制 |
| 4.4.2 EMB控制器的设计 |
| 4.4.3 性能台架实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 EMB分布式制动系统的制动力控制研究 |
| 5.1 EMB分布式制动力控制模型的整体方案 |
| 5.2 车辆模型 |
| 5.2.1 七自由度车辆模型 |
| 5.2.2 轮胎模型 |
| 5.2.3 两轮二自由度车辆模型 |
| 5.2.4 单轮车辆模型 |
| 5.3 四轮制动力矩分配 |
| 5.3.1 直线制动工况的制动力分配 |
| 5.3.2 转弯制动工况的制动力分配 |
| 5.3.3 仿真分析 |
| 5.4 制动防抱死控制 |
| 5.4.1 路面识别 |
| 5.4.2 基于逻辑门限的控制策略 |
| 5.4.3 仿真分析 |
| 5.5 EMB制动系统的失效控制 |
| 5.5.1 单轮EMB失效控制 |
| 5.5.2 两轮异侧EMB失效控制 |
| 5.5.3 仿真分析 |
| 5.6 单轮EMB制动力控制的硬件在环实验 |
| 5.6.1 实验台架概述 |
| 5.6.2 ABS控制的硬件在环实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 分布式复合制动系统的复合制动力协调控制研究 |
| 6.1 分布式复合制动系统的概述 |
| 6.1.1 复合制动系统的概述 |
| 6.1.2 复合制动力一体化控制器的概述 |
| 6.2 电动轮模型 |
| 6.2.1 电动轮运动方程 |
| 6.2.2 再生制动力矩输出特性 |
| 6.3 电动轮最大再生制动力矩的计算 |
| 6.3.1 电机最大输出力矩的约束 |
| 6.3.2 电池最大充电功率的约束 |
| 6.4 常规制动工况下复合制动力分配策略 |
| 6.5 复合制动系统的制动防抱死控制 |
| 6.6 仿真分析 |
| 6.6.1 评价指标 |
| 6.6.2 常规制动工况下的复合制动性能 |
| 6.6.3 复合制动系统的制动抱死控制性能 |
| 6.7 单轮复合制动控制的台架实验 |
| 6.7.1 轮毂电机外特性实验 |
| 6.7.2 单轮复合制动控制实验 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| B 作者在攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| C 作者在攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| D 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（8）电动汽车的电液复合制动系统控制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 仿真环境 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文研究内容及创新点 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 第二章 车辆状态观测器 |
| 2.1 车速观测器 |
| 2.1.1 观测算法模型 |
| 2.1.2 车速观测器设计 |
| 2.1.3 车速观测算法修正 |
| 2.2 车速观测器仿真分析 |
| 2.3 质心侧偏角观测器 |
| 2.3.1 车辆坐标系下的状态空间 |
| 2.3.2 质心侧偏角观测器设计 |
| 2.4 质心侧偏角观测器仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 新型电液复合制动系统控制研究 |
| 3.1 ABS控制策略研究 |
| 3.1.1 车轮最佳滑移率的确定 |
| 3.1.2 ABS控制策略 |
| 3.2 ABS算法仿真分析 |
| 3.3 液压制动系统非线性数学模型 |
| 3.4 非线性模型仿真分析 |
| 3.5 基于频率重建的电液复合制动控制策略 |
| 3.6 电液复合制动控制策略仿真分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 转向制动工况下的协调控制 |
| 4.1 车辆稳定性定义 |
| 4.1.1 线性二自由度车辆模型 |
| 4.1.2 车辆稳态响应 |
| 4.2 车辆横向稳定性控制策略 |
| 4.2.1 模糊控制器 |
| 4.2.2 考虑载荷影响的横摆力矩补偿 |
| 4.3 横向稳定性控制策略仿真分析 |
| 4.4 协调控制策略研究 |
| 4.5 协调控制仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 状态观测实验研究 |
| 5.1 分布式驱动电动汽车实验平台 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 车速观测结果 |
| 5.2.2 质心侧偏角观测结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（9）同步器同步过程摩擦系数补偿控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的来源与意义 |
| 1.1.1 课题研究的来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 纯电动车用AMT换挡控制技术发展概况 |
| 1.3 同步器同步过程中摩擦系数的研究现状 |
| 1.4 本文研究主要内容及结构 |
| 第二章 同步过程分析与建模 |
| 2.1 AMT换挡执行机构原理分析 |
| 2.2 换挡同步过程分析 |
| 2.2.1 同步器的主要技术参数 |
| 2.2.2 换挡品质评价指标 |
| 2.3 摩擦系数对换挡同步过程的影响仿真分析 |
| 2.3.1 换挡执行机构数学建模 |
| 2.3.2 系统仿真模型 |
| 2.3.3 仿真结果分析 |
| 2.4 同步过程摩擦系数影响因素分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 同步器同步过程测控系统研究 |
| 3.1 测控系统试验台架的设计 |
| 3.2 测控系统硬件设计 |
| 3.2.1 控制器模块 |
| 3.2.2 功率驱动模块 |
| 3.2.3 信号采集模块 |
| 3.3 测控系统软件设计 |
| 3.3.1 控制采集系统主程序和中断服务子设计 |
| 3.3.2 控制算法程序设计 |
| 3.4 摩擦系数MAP图测取方法 |
| 3.4.1 MAP图的测取方法 |
| 3.4.2 摩擦系数MAP图 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 摩擦系数补偿控制策略研究 |
| 4.1 换挡同步过程最优控制 |
| 4.1.1 极小值原理 |
| 4.1.2 同步过程换挡力最优控制 |
| 4.2 基于MAP图的补偿控制策略 |
| 4.2.1 哈希表的基本概念 |
| 4.2.2 基于摩擦系数的补偿控制策略 |
| 4.3 补偿控制仿真分析 |
| 4.3.1 基于MAP图的补偿仿真模型搭建 |
| 4.3.2 仿真试验与结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 摩擦系数补偿控制台架试验验证 |
| 5.1 摩擦系数补偿试验方案设计 |
| 5.1.1 补偿控制试验原理 |
| 5.1.2 补偿控制策略软硬件实现 |
| 5.1.3 摩擦系数补偿控制试验方案确定 |
| 5.2 摩擦系数补偿控制试验结果分析 |
| 5.2.1 试验台阻力矩测量 |
| 5.2.2 换挡力未受约束时试验结果分析 |
| 5.2.3 换挡力受约束时试验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 论文展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文和专利 |
| 致谢 |
（10）电机式主动稳定杆控制系统设计与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 主动稳定杆控制系统研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 EASB系统原理 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 EASB系统控制算法研究 |
| 2.1 车辆动力学系统建模 |
| 2.1.1 车辆动力学系统总体方案 |
| 2.1.2 整车模型 |
| 2.1.3 轮胎模型 |
| 2.2 应用层控制器设计 |
| 2.2.1 PID控制器设计 |
| 2.2.2 滑模控制器设计 |
| 2.2.3 前馈控制器设计 |
| 2.3 底层控制器设计 |
| 2.3.1 电机选型 |
| 2.3.2 直流无刷电机工作原理 |
| 2.3.3 电机控制器设计 |
| 2.4 仿真分析对比 |
| 2.4.1 仿真试验工况 |
| 2.4.2 仿真结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 控制系统硬件电路设计 |
| 3.1 总体结构设计 |
| 3.2 控制板电路设计 |
| 3.2.1 主控芯片选型 |
| 3.2.2 单片机最小系统模块 |
| 3.2.3 电源模块 |
| 3.2.4 信号采集模块 |
| 3.2.5 侧向加速度测量模块 |
| 3.2.6 CAN通信模块 |
| 3.3 驱动板电路设计 |
| 3.3.1 三相逆变桥模块 |
| 3.3.2 MOSFIT驱动模块 |
| 3.3.3 电流检测模块 |
| 3.4 旋变解码板电路设计 |
| 3.4.1 磁阻式旋转变压器 |
| 3.4.2 旋变解码芯片及其最小系统 |
| 3.4.3 励磁电路与调理电路 |
| 3.5 抗干扰设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 测试工况与评价方法研究 |
| 4.1 测试工况设计 |
| 4.1.1 初定试验工况 |
| 4.1.2 试验路面 |
| 4.1.3 试验车速 |
| 4.1.4 方向盘转向频率 |
| 4.1.5 正弦停滞起点与停滞时间 |
| 4.1.6 方向盘转角幅值的确定 |
| 4.2 评价方法研究 |
| 4.2.1 评价方法 |
| 4.2.2 综合评价指标 |
| 4.3 仿真试验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 硬件在环试验研究 |
| 5.1 硬件在环测试平台设计 |
| 5.1.1 总体方案设计 |
| 5.1.2 HIL平台组成 |
| 5.2 硬件在环试验 |
| 5.2.1 执行器试验 |
| 5.2.2 侧倾稳定性试验 |
| 5.2.3 行驶平顺性试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、电动式执行器在汽车上的应用(Ⅵ)（论文参考文献）
- [1]基于无模型自适应理论的AMT选换挡执行器精确位置控制研究[D]. 史森文. 燕山大学, 2021
- [2]丝式形状记忆合金车载执行器的精确驱动方法与实验研究[D]. 胡艺博. 吉林大学, 2021(01)
- [3]基于换挡规律的直驱式AMT换挡控制策略研究[D]. 高天. 山东理工大学, 2021
- [4]换挡辅助机械式自动变速器特性及控制策略研究[D]. 孙志强. 沈阳工业大学, 2020(02)
- [5]基于多目标优化的纯电动汽车双离合自动变速器换挡研究[D]. 林子越. 广东工业大学, 2020(06)
- [6]纯电动车AMT电动电控换挡执行机构精确控制研究[D]. 杨进琦. 吉林大学, 2020(08)
- [7]基于EMB的分布式复合制动系统研究[D]. 夏利红. 重庆大学, 2019
- [8]电动汽车的电液复合制动系统控制的研究[D]. 鲁秀楠. 东南大学, 2019(06)
- [9]同步器同步过程摩擦系数补偿控制技术研究[D]. 刘美艳. 山东理工大学, 2019
- [10]电机式主动稳定杆控制系统设计与试验研究[D]. 李育龙. 南京理工大学, 2019(06)