[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

本發明公開了一種基于電磁制動遲滯補償的非線性復合ABS控制方法，包括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；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1和執行模塊2，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計算模塊1計算出所需的制動力矩，執行模塊1提供所需制動力矩；計算模塊2根據電子液壓制動器計算出所需要的遲滯補償制動力矩，執行模塊2提供所需的遲滯補償制動力矩。有益效果：不僅減少了力矩傳感器的成本，能夠有效提高汽車ABS的控制精度和響應速度，使滑移率迅速收斂到目標值，保證汽車的制動安全。

技術領域

本發明涉及汽車防抱死制動系統的控制方法，特別涉及一種基于電磁制動遲滯補償的非線性復合ABS控制方法，屬于汽車制動系統領域。

背景技術

防抱死制動系統(ABS)是車輛最基本的安全控制，通過機電液系統自動控制制動器摩擦力的大小，使車輪不被抱死并保持在最佳滑移率附近。但是傳統制動系統受限于其結構和工作原理難以滿足汽車電動化和智能化等對制動系統提出的許多新的功能需求，難以實現人機制動解耦和快速精確的制動等。電子液壓制動能夠滿足上述要求，在汽車未來制動系統具有廣闊的應用前景，縱觀制動系統技術發展歷程，從ABS到ESC的推出，一般都是漸進功能式的疊加，這將導致功能冗余和處理器的浪費。因此，利用電子液壓制動系統實現ABS的控制具有十分重要的意義。

但是，電子液壓制動系統根據現有的最優控制技術進行ABS的控制，效果并不能實現較好的效果，甚至低于傳統的ABS控制，最重要的一個原因之一就是電子液壓制動系統自身存在的遲滯特性將會影響到最優控制。由于執行器特性的原因，最優控制技術在ABS控制領域受到制約，因此，如何改善制動系統執行器的響應特性，是各種先進的最優控制技術應用到ABS的關鍵。

中國專利CN201410225506.2一種電動車輛的復合制動系統及其復合制動方法，提出的復合制動方法，選擇優先進行再生制動力矩，當再生制動力矩不足，用摩擦制動力矩進行補償，盡管能夠有效的回收能量，但忽略了兩種制動系統存在明顯的響應差異，沒有考慮兩者之間的遲滯特性將會導致制動系統的震蕩。

中國專利CN201811349994.2一種電液復合制動系統及其控制方法，是將實際液壓制動力與理想液壓制動力的差值疊加到電制動力矩的目標輸入中，來補償液壓制動力由于滯后產生的差值。上述技術屬于反饋控制，需要較高的傳感器精度，且測量得到實際制動力矩需要一定時間，再經過差值反饋給電機控制器進行補償。經測量計算帶來的時滯影響，制約了制動系統的響應特性的改善。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種基于電磁制動遲滯補償的非線性復合ABS控制方法。

本發明是通過利用電磁制動力矩補償電子液壓制動系統制動力矩的遲滯特性，改善ABS的響應特性，提高制動性能。通過積分反饋非線性最優控制器求解所需制動力矩，利用電子液壓制動系統進行制動力矩跟蹤控制，利用電磁制動進行制動力矩的遲滯補償。

技術方案：一種基于電磁制動遲滯補償的非線性復合ABS控制方法，主要包含如下步驟：

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。

所述車輛動力學數學模型為：