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车辆制动系统一直在交通运输工具中扮演着不可或缺的角色。再生ABS制动系统因其自身的优越性在车辆制动领域发挥着越来越重要的作用,特别是在当今环境与能源的双重危机下,电动车是节约能源的有效途径之一。但电动车再生ABS与传统ABS有区别,且电动车再生ABS制动在工程上的应用还存在诸多关键性的问题有待解决,例如再生制动系统的建模、再生制动系统控制策略的优化、再生制动能量分配管理和能量回收控制策略等,因此对电动车再生ABS制动系统的研究具有重要的研究意义和工程应用价值。具体研究内容如下:
1.当电动车在低附着系数的路面(如冰雪路面)进行再生制动时,即使电动车再生制动强度小,在很大程度上也会使驱动轮发生抱死;即使车轮不会发生抱死,但当车辆此时进行转向行驶时,不管车辆是否装配ESP,车辆的操纵稳定性会受到很大程度的影响。因此,为使电动车在冰雪等低附着系数路面上进行再生制动时,增强车辆的制动安全性和操作稳定性,以永磁无刷直流电机为研究对象,提出了通过调节逆变器调制比的方法来使电动车在再生制动时也具有与传统车辆ABS-样的功能,即再生ABS。
2.基于模糊控制有强的鲁棒性的优点,而且在航空、机器人等领域已得到了广泛应用,但在电动车再生ABS领域还鲜见报到,本文根据电动车再生ABS工作原理以及电机再生制动的电路稳态条件,建立了电动车单轮车辆动力学模型,设计了基于滑移率控制的模糊控制器,将模糊控制算法应用到电动车再生ABS中,基于matlab/simulink平台,构建了系统的仿真模型,对电动车再生ABS进行仿真分析,结果表明:基于模糊控制的电动车再生ABS系统不但鲁棒性强,而且反应迅速,控制精度高。在电动车制动的过程中,采用能耗再生制动与反接制动共同作用来防止车轮抱死。可以通过控制调制比可以使车辆滑移率保持在最佳滑移率附近。
3.基于滑移率控制的再生ABS控制系统,设计了直流无刷电机电动车再生ABS试验台和48V永磁无刷直流电机控制器。控制器的设计包括硬件设计和控制器软件程序设计。控制器硬件包括微处理器最小系统模块、电源供电模块、输入输出信号模块和全桥逆变器模块;控制器软件包括主程序、中断服务程序和任务服务程序。
4.基于再生ABS试验台,对永磁无刷直流电机再生ABS进行了试验研究。试验结果间接验证了通过改变PWM制动占空比可以使电动车再生制动时具有类似传统车辆的ABS功能,即间接验证了电动汽车在低附着系数路面上再生制动时具有防抱死功能,为电动车再生ABS研究打下了初步的基础。