[發明專利]電子液壓制動的簡易摩擦補償和壓力滑模控制系統

有效

• 申請號: 201811188045.0
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109521671B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 熊璐;韓偉;史彪飛;余卓平
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種電子液壓制動的簡易摩擦補償和壓力滑模控制系統，該系統包括：第一加法運算器：其第一輸入端輸入期望壓力信號；壓力滑模控制器：其輸入端與第一加法運算器的輸出端連接；第二加法運算器：其第一輸入端與壓力滑模控制器的輸出端連接；基于簡易模型的摩擦補償控制器：其輸出端與第二加法運算器的第二輸入端連接；電子液壓制動系統，其輸入端與第二加法運算器的輸出端連接，第一輸出端與基于簡易模型的摩擦補償控制器的第二輸入端連接，第二輸出端分別與基于簡易模型的摩擦補償控制器的第一輸入端以及第一加法運算器的第二輸入端連接與現有技術相比，本發明具有動態補償、提高控制精度和魯棒性等優點。

技術領域

本發明涉及汽車制動技術領域，尤其是涉及一種電子液壓制動的簡易摩擦補償和壓力滑模控制系統。

背景技術

制動系統作為汽車中最重要的系統之一，直接影響汽車的行駛安全性。新型制動系統還擔負著制動能量回收的功能。隨著電控技術的發展，更加高效、節能的線控技術(x-by-wire)出現，汽車制動系統和線控技術相結合，產生了線控制動(brake-by-wire)。線控制動具有可控性好、響應速度快等特點，是未來汽車制動系統發展的方向。電子液壓制動系統(EHB)是電子元件與液壓系統相結合所形成的制動系統。EHB系統仍可采用12V的車載電源，現有的電路系統即可滿足要求。同時具有安全、舒適、響應快、易于實現再生制動等優點。此外，相對于現有的ESC系統，EHB系統對制動力的控制精度要更高。作為線控制動系統，可實現ABS、TCS、ESP等功能，因此EHB仍然是制動系統研發的熱點。

針對EHB系統的液壓力控制問題越來越受到廣泛關注。目前工程應用中多采用比例-積分-微分控制方法進行液壓力反饋，但需要大量實驗進行標定，且魯棒性不高。針對EHB系統的摩擦補償方法有基于信號的顫振補償、基于模型補償等方法。基于信號的顫振補償方法雖然設計過程簡單，但存在穩態誤差較大、制動舒適性差等不足。而基于模型補償的方法又細分為靜態摩擦模型和動態摩擦模型。其中，靜態摩擦模型的參數辨識簡單，易于工程應用。目前針對EHB系統的液壓力控制問題缺少將反饋控制與摩擦補償有機結合又通用簡便的方法。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種電子液壓制動的簡易摩擦補償和壓力滑模控制系統及方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種電子液壓制動的簡易摩擦補償和壓力滑模控制系統，該系統包括：

第一加法運算器：其第一輸入端輸入期望壓力信號；

壓力滑模控制器：其輸入端與第一加法運算器的輸出端連接；

第二加法運算器：其第一輸入端與壓力滑模控制器的輸出端連接；

基于簡易模型的摩擦補償控制器：其輸出端與第二加法運算器的第二輸入端連接；

電子液壓制動系統，其輸入端與第二加法運算器的輸出端連接，第一輸出端與基于簡易模型的摩擦補償控制器的第二輸入端連接，第二輸出端分別與基于簡易模型的摩擦補償控制器的第一輸入端以及第一加法運算器的第二輸入端連接。

優選地，所述的第一加法運算器將電子液壓制動系統輸出的實際壓力p與期望壓力信號p_d進行做差，并將液壓力跟蹤誤差e輸入所述壓力滑模控制器的輸入端，即e＝p-p_d。

優選地，所述的壓力滑模控制器根據差值e計算出第一控制輸入力矩T₂。

優選地，所述的基于簡易模型的摩擦補償控制器根據電子液壓制動系統輸出的實際壓力p與實際電機轉速n獲取摩擦補償力矩T₁。