大型并联混合动力客车机-电-磁集成制动模式及其控制研究

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大型并联混合动力客车可以有效缓解能源危机和环境污染等问题,作为公共交通的重要载体之一,必须高度关注其制动稳定性和安全性。大型并联混合动力客车具有气压制动、能量再生制动和电涡流缓速制动三种制动方式,共同组成大型并联混合动力客车机-电-磁集成制动系统。  大型并联混合动力客车机-电-磁集成制动系统根据制动工况,选取相应的集成制动模式,面向制动稳定性和能量回收,执行不同模式下的制动力矩分配策略。为了实现大型并联混合动力客车的集成制动,必须研究集成制动系统输出制动力矩的关联因素,设计集成制动模式和控制策略。因此,论文的主要研究内容如下:  (1)分析气压制动系统、能量再生制动系统和电涡流缓速制动系统结构,建立数学模型和仿真模型,研究“机”、“电”、“磁”制动子系统的制动特性,提出衡量集成制动系统制动稳定性和能量回收的性能指标;面向机-电-磁集成制动,综合各制动子系统的制动特性,分析集成制动系统输出制动力矩的关联因素。  (2)基于不同制动初始状态信息,结合制动子系统的制动特性,分析各制动子系统可提供的制动强度;基于决策树算法,确定制动模式设计的相关节点,设计大型并联混合动力客车机-电-磁集成制动模式;基于理想制动力矩分配曲线,以保证制动稳定性和能量回收为原则,提出不同制动模式下的制动力矩分配策略。  (3)以车载网络CAN(Cotroller Area Network,控制器局域网)总线为通信平台,以MATLAB为模式切换平台,设计基于分层控制的集成制动结构;构建基于AMESim-MATLAB的集成制动联合仿真平台,针对不同制动初始工况,仿真验证制动模式设计和制动力矩分配的正确性。  论文研究工作可为大型并联混合动力客车机-电-磁集成制动系统的模式设计和制动力矩分配提供理论支撑,为机-电-磁集成制动控制策略的研究奠定基础。
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