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为了降低盘式制动器的使用强度,以及提高制动系统的响应速度与控制精度,本文提出一种安装于乘用车的电磁与摩擦集成制动器及其控制技术。其具有可以显著提高电磁制动力矩的新型电磁制动器结构,即将可变气隙宽度的功能结构嵌入在电磁制动器结构中。论文首先分析了可变气隙宽度的电磁制动器技术可行性,紧接着对其部分结构参数进行了优化设计。在分析了乘用车几种典型制动工况后,给出了相应的集成制动器工作模式,进而提出制动力分配策略和控制方法。本文设计了基于微处理器的集成制动器控制器,具体包括控制器硬件电路,底层软件以及制动控制算法。对可变气隙宽度电磁制动器结构,采用影响因素剖析法,对影响电磁制动力矩的每一项结构参数进行具体分析,进而找到有改进空间的参数。采用有限元方法分析该电磁制动器结构的可行性,在ANSYS中建立其1/6物理模型,仿真其在制动时是否能够稳定工作。在Simulink工具中建立PID和模糊PID仿真模型,比较它们的控制效果。最后对可变气隙宽度的电磁制动器样机进行了性能试验研究。有限元仿真结果表明:可变气隙宽度的电磁制动器工作时,铁芯温度最高,热膨胀件温度最低;两者最大温差在缓速制动工况中为14℃,在紧急制动工况中为54℃。在这两种制动工况中,气隙宽度值均以幂函数微降,变化幅度均不超过0.1mm。结构参数优化结果表明:热膨胀件和铁芯轴向长度的比值为0.7时,电磁制动器工作性能最佳。Simulink仿真结果表明:相对于PID控制,利用模糊PID控制集成制动器,其控制稳态精度高,超调幅度小,振荡小。试验结果表明:缓速制动工况中,线圈通入10A和20A两档电流,最大电磁制动力矩达到250Nm;紧急制动工况中,线圈通入40A电流,最大电磁制动力矩达到580Nm。研究表明:可变气隙宽度的电磁制动系统是可以稳定工作的,它可以减少气隙宽度设计值,进而显著增大电磁制动力矩;可以通过调整热膨胀件和铁芯轴向长度的比值,来设计最佳的初始气隙宽度;对于集成制动系统的控制,模糊PID的控制效果优于PID控制。