电动汽车制动能量回馈制动防抱死系统研究-汽车工程专业论文.docxVIP

Classified Index: TP391.4 U.D.C: 629 Dissertation for the Master Degree in Engineering RESEARCH ON REGENERATIVE ANTI-LOCK BREAKING SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE Candidate： Sui Tianyi Supervisor： Prof. Cui Shengmin Academic Degree Applied for： Master of Engineering Specialty： Vehicle Engineering Affiliation： College of Automobile Engineering Date of Defence： July, 2012 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 - - I - 摘 要 随着石油资源的日渐紧缺，新能源汽车的发展已经迫在眉睫，电动汽车作为 一种清洁绿色的交通工具受到人们的重视。进入 21 世纪，电动汽车得到了长足的 发展，但是电动汽车的续驶里程仍然是限制电动汽车发展的一大障碍。怎样提高 电动汽车的蓄电能力，建立高效的控制系统，利用电动汽车自身优势提高电动汽 车续驶里程成为现阶段的一项重要研究课题。 本文通过对汽车上传统液压制动系统及 ABS(Anti-lock Breaking System)制动 方式进行研究，并联系电动汽车特有的制动能量回馈的制动方式，结合电动汽车 实际运行工况，将二者进行耦合分析，在保证安全的情况下加入制动能量回馈系 统，将制动能量安全有效的转化为电能，从而提高电动汽车运行里程。 本文所研究的能量回馈式制动系统采用并联式制动控制方式，通过对汽车滑 移率的计算和反馈，通过采用不同控制策略的控制器对汽车制动过程进行控制， 从而使滑移率停留在理想范围内，在保证汽车安全性的前提下对制动能量进行回 馈。 在分析制动情况时，通过建立汽车制动的单轮模型对制动情况进行分析模拟， 建立回馈制动和液压制动的数学模型以及轮胎数学模型，运用 Matlab/Simulink 建 立系统模块，对比无 ABS 系统，传统 ABS 系统及能量回馈式 ABS 系统在不同制 动控制策略下的制动效果。通过仿真结果分析可以看出，电动汽车在无制动防抱 死系统的情况下制动稳定性较差，制动距离较长，且制动能量回馈系统无法对制 动能量进行有效的回馈。在有制动防抱死系统的制动能量回馈制动系统中，汽车 能够在保证制动安全的情况下有效的进行制动能量回馈，在 PID 控制策略下的汽 车制动响应速度较快，制动稳定性较好，但存在超调量较大的问题，而逻辑门限 值控制策略下的制动虽在响应速度和制动稳定性上不如 PID 控制策略，但是其超 调量较小，滑移率变化范围较小，模糊控制则同时具备了 PID 控制的制动响应速 度快，稳定性好的优点，又在不同的路面情况下保持了较小的控制超调量，表现 出了较为优良的控制效果。几种控制方式都有效的提高了电动汽车的制动安全性， 同时对制动能量进行了有效的回馈。 关键词：电动汽车；制动能量回馈；ABS；控制策略 - - II - Abstract The development of new energy vehicles is extremely urgent because of shortened petroleum resources. Functioned as green transport facilities, electronic vehicles are always concerned by automobile engineers. Even though electric vehicles have been updated rapidly since the 21st century, they still have some driving range limitations. Therefore, several significant research objectives have been raised such as how to improve the capacity of the battery, build efficient control system, and take full advantage of the electric vehicle. In this thesis, the research objectiv