981 浏览电子机械助力制动系统论文提纲--基于电子机械助力制动的汽车纵向动力学控制
摘要：智能化和电气化是当前汽车发展的主要趋势。作为智能汽车的重要组成部分，包括自适应巡航控制（ACC）和自动应急制动（AEB）的纵向动力控制一直是人们研究的热点，其中自适应巡航控制包括定速巡航控制和跟踪前车控制。智能汽车要求制动系统具有主动制动功能。同时，对于电动汽车来说，为了提高里程，制动系统需要具备再生制动的能力。电子机械动力制动系统（electro-mechanichalbosterstem）可以通过伺服电机实现主动制动时的快速压力。此外，它还可以在保证制动踏板感的前提下解耦制动踏板力，为再生制动的实现提供技术支持。因此，电子机械动力制动系统很好地满足了汽车智能化和电气化的发展需求。基于电子机械动力制动系统的汽车纵向动力控制算法开发，主要研究内容如下：（1）纵向动力上层控制器的设计。首先，设计纵向动力上层控制条件之间的切换标准；然后设计巡航控制和AEB控制策略，合理过渡预期速度和目标加速度；最后，根据跟踪条件，首先建立跟踪条件下的安全间距模型，然后设计基于MPC的跟踪前车控制算法。（2）垂直动力学下层控制器的设计。首先，进行垂直动力学应力分析，设计前馈补偿器；然后设计PID控制算法，形成前馈补偿和反馈矫正的闭环控制系统；然后建立执行器逆转模型，获得执行器之间的期望输入；最后，设计避免频繁切换执行器之间的期望输入；（3）设计了电子机械动力制动系统的主动增压控制策略。首先，建立电子机械动力制动系统的数学模型；然后设计电子机械动力制动系统压力环控制的自抗扰控制器；最后设计电子机械动力制动系统的位置控制策略。在设计位置控制策略时，外环为位置环，内环为电流环。位置环采用滑模变结构控制（SMC），以获得电机的预期电流。电流环采用基于线性矩阵不等式（LMI）的控制策略，以获得空间矢量控制所需的电压。为了避免电子机械动力器因速度增加而进入饱和而失去调节，设计了弱磁控制策略，以纠正目标电流。（4）模拟和实验验证。首先，基于DSPACE构建快速原型实验台，验证电子机械动力制动系统的主动增压算法；然后设计四种典型工况，模拟纵向动力控制策略；最后，建立一个基于电子机械动力制动系统的垂直动力下控制器的实车平台。
关键词： 纵向动力学控制;电子机械助力制动系统;主动制动;分层控制;汽车智能化;
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 汽车纵向动力学控制研究现状
1.2.1 纵向动力学上层控制发展现状
1.2.2 纵向动力学下层控制发展现状
1.3 电子机械助力制动系统研究现状
1.3.1 电子机械助力制动系统结构发展现状
1.3.2 电子机械助力制动系统控制策略发展现状
1.4 本文的研究内容
第2章 纵向动力学上层控制器设计
2.1 切换策略设计
2.1.1 定速巡航及跟随前车的切换策略
2.1.2 自动紧急制动的切换策略
2.1.3 综合工况切换策略
2.2 定速巡航及AEB算法设计
2.2.1 定速巡航算法
2.2.2 AEB算法
2.3 基于MPC的跟随前车控制
2.3.1 安全间距模型
2.3.2 考虑前车扰动的跟车模型状态方程
2.3.3 基于状态方程的预测方程
2.3.4 基于无约束的优化解析解
2.3.5 基于约束的MPC跟随前车控制
2.3.5.1 约束条件描述
2.3.5.2 约束优化问题描述
2.3.5.3 基于滚动优化的数值解
2.4 本章小结
第3章 纵向动力学下层控制器设计
3.1 汽车纵向动力学受力分析
3.2 前馈控制
3.2.1 坡度估算
3.2.2 质量估算
3.3 反馈校正
3.3.1 反馈控制器设计
3.3.2 加速度信号的跟踪微分器
3.4 制动与驱动系统逆模型
3.4.1 制动系统逆模型
3.4.2 驱动系统逆模型
3.5 制动与驱动切换策略
3.6 本章小结
第4章 电子机械助力制动系统主动增压控制
4.1 电子机械助力制动系统数学建模
4.1.1 电子机械助力器数学模型
4.1.2 液压系统数学模型
4.2 液压系统的压力控制策略设计
4.2.1 液压系统模型简化
4.2.2 非线性系统反馈线性化
4.2.3 自抗扰控制器
4.2.4 压力控制策略设计
4.3 电子机械助力器位置控制策略设计
4.3.1 位置环
4.3.2 目标电流的弱磁处理
4.3.3 电流环
4.4 本章小结
第5章 仿真与实验验证
5.1 制动系统主动增压策略的快速原型实验验证
5.1.1 快速原型试验台搭建
5.1.2 主动增压实验验证
5.2 纵向动力学控制的仿真验证
5.2.1 纵向动力学控制仿真平台搭建
5.2.2 仿真验证
5.3 加速度控制的实车验证
5.3.1 实车平台搭建
5.3.2 实车验证
5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
参考文献
