[發明專利]一種集成式液壓制動系統伺服位移控制方法

有效

• 申請號: 202111001447.7
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113685398B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 趙健;陳志成;朱冰
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08;F15B21/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 崔斌

本發明屬于汽車技術領域，具體的說是一種集成式液壓制動系統伺服位移控制方法。包括以下步驟：步驟一、建立面向控制器設計的集成式液壓制動系統模型，生成絲杠軸處的完整動力學平衡方程；步驟二、利用反步法理論和滑模變結構理論設計高精度的集成式液壓制動系統伺服位移控制器；步驟三、采用自適應徑向基神經網絡補償集成式液壓制動系統面臨的不確定擾動。本發明能有效地幫助了集成式液壓線控制動系統克服機構摩擦阻礙、液壓時變特性等非線性等問題，實現了高精度的伺服位移控制，為集成式線控制動系統主動制動功能奠定基礎，匹配汽車智能化、電動化需求。

技術領域

本發明屬于汽車技術領域，具體的說是一種集成式液壓制動系統伺服位移控制方法。

背景技術

汽車智能化、電動化的不斷發展，對汽車底盤制動系統提出了主動制動、解耦再生制動等新的功能需求。由于電動汽車取消了發動機，傳統真空助力器形式的制動系統失去了賴以工作的真空源。而且真空助器形式的制動系統通常難以集成高精度的主動制動、高回收率的再生制動功能，因此現在市場上出現了很多新的線控制動解決方案，例如集成式液壓制動系統，電子機械線控制動系統、電子液壓線控制動系統等，以適應汽車智能化、電動化帶來的挑戰。

與電子機械線控制動系統和電子液壓線控制動系統不同，集成式液壓制動系統保留了傳統汽車制動系統使用的關鍵電磁閥模塊，以高性能的伺服電機作為高壓生成源，能在在液壓制動系統中集成高性能的主動制動、能量回收功能，同時對液壓回路進行合理布置可以實現安全可靠的冗余備份制動功能。然而，機-電-液耦合的集成式液壓制動系統存在傳動機構摩擦、液壓系統時變特性等非線性問題，嚴重阻礙了其高精度的伺服位移控制策略。集成式液壓制動系統伺服位移控制策略是實現高精度主動制動壓力控制的核心環節，因此有必要對其展開詳細研究。

發明內容

本發明提供了一種基于自適應徑向基神經網絡的集成式液壓制動系統伺服位移控制方法，該控制方法能有效地幫助了集成式液壓線控制動系統克服機構摩擦阻礙、液壓時變特性等非線性等問題，實現了高精度的伺服位移控制，為集成式線控制動系統主動制動功能奠定基礎，匹配汽車智能化、電動化需求。

本發明技術方案結合附圖說明如下：

一種集成式液壓制動系統伺服位移控制方法，包括以下步驟：

步驟一、建立面向控制器設計的集成式液壓制動系統模型，生成絲杠軸處的完整動力學平衡方程；

步驟二、利用反步法理論和滑模變結構理論設計高精度的集成式液壓制動系統伺服位移控制器；

步驟三、采用自適應徑向基神經網絡補償集成式液壓制動系統面臨的不確定擾動。

所述集成式液壓制動系統模型包括電機模型、傳動機構模型和液壓模型；所述步驟一的具體方法如下：

11)面貼式永磁同步電機的轉矩平衡方程為：

式中，T_m表示電機的輸出軸轉矩；T_e表示電機的輸入電磁轉矩；T_mf表示電機的摩擦轉矩；J₁表示電機的轉動慣量；表示電機的機械角加速度；

面貼式永磁同步電機的輸入電磁轉矩表示為：

式中，T_e表示電機的輸入電磁轉矩；P_n表示電機的磁極對數；φ_f表示電機轉子的永磁體磁鏈；i_q表示電機的轉矩軸電流；

12)兩級傳動機構將電機的輸出軸轉矩T_m傳遞至絲杠上形成絲杠軸的水平伺服動力，表示為：