[發明專利]基于電磁制動遲滯補償的非線性復合ABS控制方法

有效

• 申請號: 201910993608.1
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110789504B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 何仁;苑磊
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60T8/1761
• 分類號: B60T8/1761;B60W50/00;G06F30/15
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于電磁制動遲滯補償的非線性復合ABS控制方法，其特征在于，包含如下步驟：

步驟一、建立數學模型：分別建立車輛動力學數學模型、輪胎數學模型、電磁制動器數學模型、電子液壓制動器數學模型和參考滑移率數學模型；

步驟二、根據電子液壓制動器數學模型和電磁制動器數學模型設計執行模塊Ⅰ和執行模塊Ⅱ，根據車輛動力學數學模型、輪胎數學模型和參考滑移率數學模型設計計算模塊Ⅰ，計算模塊Ⅰ計算出所需的制動力矩，執行模塊Ⅰ提供所需制動力矩；計算模塊Ⅱ根據電子液壓制動器一階慣性常數和動態特性計算出所需要的遲滯補償制動力矩，執行模塊Ⅱ提供所需的遲滯補償制動力矩。

2.根據權利要求1所述的基于電磁制動遲滯補償的非線性復合ABS控制方法，其特征在于：所述車輛動力學數學模型為：

其中R為車輪半徑，為車輛縱向加速度，為車輪角加速度，T_b為制動力矩，F_x為輪胎縱向力，I_t為輪胎等效轉動慣量；

m_t為車輛的總質量的四分之一：

其中，m_vs為車輛簧載質量，m_w為車輪質量；

1/4車模型下的輪胎垂直載荷為：

其中l為軸距，h_cg為簧載質量質心的高度，F_L為制動傳遞的動荷載，公式(1)代入公式(4)求解非線性代數方程來計算F_z；

定義輪胎的滑移率λ：

其中，λ表示輪胎滑移率，v表示車輛縱向速度；

對公式(5)關于時間求導：

其中，表示表示滑移率的導數，

將公式(1)和(2)代入公式(6)得

3.根據權利要求2所述的基于電磁制動遲滯補償的非線性復合ABS控制方法，其特征在于，所述輪胎數學模型為：

采用非線性Dugoff輪胎模型:

其中

其中，C_i為輪胎縱向剛度，C_α為輪胎側向剛度，u為路面摩擦系數，ε_r為路面附著系數，α為輪胎側偏角。

4.根據權利要求3所述的基于電磁制動遲滯補償的非線性復合ABS控制方法，其特征在于，所述電磁制動器數學模型為：

電磁制動器施加在制動盤上的制動力矩為

T_e＝2BI_ebL (11)

其中，S＝ab；

因此，

式中，T_e為電磁制動力矩，B為穿過制動盤的磁感應強度，a為磁極截面寬度，b為磁極面長度，L為制動盤中心到磁極中心的距離，I_e為在制動盤上產生的電渦流有效值，i為在制動盤上產生的電渦流瞬時值，ρ′為制動盤電阻率，Δ_h為渦流在制動盤上的集膚深度，μ_r為相對磁導率，ω為制動盤轉動角速度，μ₀為真空磁導率，N為鐵芯上所擾線圈的匝數，I為電磁制動器通電電流強度，lg為氣隙間距，ke為折算系數；

一階慣性環節來表征電磁制動力矩遲滯特性，即

式中：K_bm為電磁制動力矩常數，T_m(s)和T_wm(s)分別為電磁制動的實際制動力矩和參考制動力矩，時間常數τ₂反映電子液壓制動系統系統慣性，s表示頻域坐標軸的頻率值。

5.根據權利要求4所述的基于電磁制動遲滯補償的非線性復合ABS控制方法，其特征在于，所述電子液壓制動器數學模型為：

同樣采用一階慣性環節來表征電子液壓制動力矩的變化產生的時間延遲，即

式中：K_bh為電子液壓制動力矩常數，T_h(s)和T_hw(s)分別為電子液壓制動系統實際制動力矩和參考制動力矩，時間常數τ₂反映電子液壓制動系統系統慣性。