车载式制动性能测试方法和软件开发的研究

车载式制动性能测试方法和软件开发的研究

高渊文[1]2003年在《车载式制动性能测试方法和软件开发的研究》文中研究说明随着汽车制动系被测参数复杂程度的增加,传统测试方法越来越不能满足要求。由于高速发展的计算机技术在测试领域的广泛应用,具有功能强大、配置灵活、使用方便等特点实时测试系统已成为当前流行的现场测试手段。本文首先简要介绍了国内外汽车测试技术发展的状况,分析了国内制动性能测试水平。在论述了实时在线测试系统的概念、特点以及相关技术标准之后,结合当前国内车载式制动性能测试系统的相对不足,再在对典型测试系统框架详细构成的研究基础上,提出了车载式制动性能测试系统的整体框架,即从宏观上研究了制动性能测试的方法。硬件的抗干扰设计和软件数字处理技术(包括算法)是本文论述的在车载式制动性能测试系统中数据采集和处理涉及的两个关键方面,是从测试方法微观的角度考虑来解决实际问题。因此,其内容是本文的重点之一。测试系统软件平台的构建是本文的另一个重点。具体内容包括底层驱动程序的构建和应用程序的开发。底层接口方面首先分析了在Windows操作系统保护模式下开发实时驱动程序的方法,然后列举了编写DLL的详细过程。Windows抢先式多任务的特点为应用程序用户界面多线程的开发提供了条件,可以在普通平台上方便地实现测试系统实时显示功能。同时,由于测试数据复杂程度的加大,在应用软件中采用了当前流行的数据库技术来参与数据的管理。最后以具体项目为例综合应用了上述研究。“车载式汽车制动系综合测试系统”是在线测试技术在汽车工业领域的典型应用。本文提出了整个测试系统硬件、软件、接口等完整的解决方案,以及最终的测试结果。“压电生物芯片测试系统”是当前另一代表性的实时测试系统。本文主要论述了关于构造该测试系统框架及部分测试软件重用的方法。在项目实际开发中均渗入了具体测试方法的选择以及数据采集与处理硬件及软件方面的技术。

《中国公路学报》编辑部[2]2017年在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中研究说明为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

冯如只[3]2010年在《基于虚拟仪器的汽车制动性能测试方法研究》文中指出制动性能是汽车安全性能检测的重要项目之一,良好的制动性能是汽车安全行驶的重要保障。鉴于目前我国汽车车型繁多,传统的制动性能检测设备越来越不能满足性能测试的要求,因此开发便携式、智能化、高效率的制动性能检测系统突显出其重要性。本研究在分析了国内外制动性能检测方法发展状况的基础上,从虚拟仪器技术思想出发,以汽车制动系统为研究对象,·对汽车制动性能评价问题进行了研究。在LabVIEW软件平台上,采用模块化的设计思想,研制开发了一套便携式制动性能检测系统。主要工作内容及安排如下:(1)对汽车制动性能评价指标和制动性检测方法进行了系统性分析。在阐述了制动效能、制动效能的恒定性和制动时的稳定性等常用的评价指标的基础上,指出了滑移率的检测对评价装有ABS的汽车制动性能也是必不可少的。针对传统检测方法存在的不足,提出了开发基于虚拟仪器的制动性能检测系统的必要性。(2)根据信号处理理论,对汽车制动时典型测试信号的消噪和特征提取方法进行了研究,探讨了车速和制动距离的确定方法。针对仿真制动信号中存在的高频和尖峰干扰,设计了巴特沃斯四阶低通滤波器对信号进行消噪处理,结果表明所设计的滤波器较传统滤波器滤波效果明显。本文提出的汽车制动车速和制动距离的确定方法为后期数据处理奠定了很好的理论基础。(3)对车载制动性能测试系统的组成与实现进行了研究。硬件部分主要包括传感器、采集卡、笔记本电脑的选型和信号调理装置的设计。软件是系统的核心部分,本文采用模块化的设计思想,有效地将复杂的功能细分为易于实现和理解的小模块。其中,着重对数据采集、信号处理和系统的远程操控等模块进行了设计,用软件代替了部分硬件,真正体现了“软件即仪器”的思想。(4)针对汽车制动试验时的环境干扰,对测试系统的抗干扰问题开展了研究。本文从硬件和软件两个方面对系统进行了抗干扰设计,硬件方面主要采取屏蔽、接地、消除电源干扰等措施降低干扰。软件方面是从测试微观的角度考虑来解决实际问题,达到了很好的抗干扰效果。最后在PC上对汽车制动时的车速、轮速、踏板力等信号进行了模拟仿真,经过处理、分析后在前面板显示滑移率、车速、轮速和踏板力随时间变化的曲线,为正确评价汽车制动性能提供了很好的理论依据。研究表明,该系统具有开发成本低、周期短、功能易扩展、携带方便等优点,基于虚拟仪器的测试系统研究是测试行业发展的方向。

张子庆[4]2008年在《基于LabVIEW的制动性能测试系统研制》文中研究表明虚拟仪器技术是建立在当今世界最新的计算机技术、数据采集技术和通信技术基础上,利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。论文紧密结合当前交通安全和汽车服务发展需要,以LabVIEW为软件开发平台,以安全法规标准“GA/T485-2004便携式制动性能测试仪”为依据,利用虚拟仪器技术独特的数据运算与分析功能,实现车辆制动性能的检测。论文首先介绍当前车辆制动测试技术的应用研究现状、LabVIEW软件、基于LabVIEW的制动性能测试系统特点,接着结合车辆制动性能特点和评价参数,以国家安全法规标准“GA/T485-2004便携式制动性能测试仪”对测试系统的要求为依据,提出测试系统的测试功能,进而进行测试系统的设计,包括测试系统的组成、原理、硬件配置、电路设计、测试软件开发和测试系统的静态标定。论文研究的创新之处是利用双轴加速度传感器同时采集车辆行驶方向和纵向减速度信号、以软件为数据运算分析核心、即时进行数据分析以及同时运用波形和数据两种形式动态显示车辆制动参数变化过程,最后以哈飞赛马HFJ7130为测试对象,按国标“GB7258-2004机动车运行安全技术条件”和“GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法”的要求进行了车辆制动性能测试实验。测试结果表明,该系统性能稳定,灵敏度高,精度好,达到设计目标的要求。

杨亚娟[5]2012年在《考虑再生制动的混合动力轿车能量管理策略及多能源集成控制研究》文中认为能源危机和环境污染问题日益严峻,人们对汽车工业节能环保的要求也日益提高。混合动力电动汽车具有低油耗、低排放的优点,被认为是目前最有希望替代传统内燃机汽车的方案。混合动力电动汽车能量管理控制策略和制动控制策略设计是整车控制系统设计的重要环节,这个课题属于混合动力电动汽车的关键技术,当前各国主流汽车厂商都在进行相关研究。本文以“十一五”国家863计划电动汽车重大专项以及其他校企合作混合动力电动汽车项目为背景,在全面分析混合动力电动汽车的特点、研究现状和发展趋势的基础上,以混联式混合动力电动汽车为对象,做了如下几方面工作:根据驾驶员的转矩需求,对混合动力驱动系统的叁个动力源进行工作转矩分配;制定再生制定控制策略,在满足法规要求和制定安全性的前提下,尽量回收制动能量;对电机和液压混合制动系统进行研究,制定混合制动控制策略;建立该混联式混合动力电动汽车前向式仿真软件平台;对该混合动力电动汽车控制策略进行仿真分析并研究了其在实车上的应用。转矩分配策略是混合动力电动汽车控制策略设计的关键环节,是重要的节油点。它涉及到发动机和电机、电池的协同工作。本文研究了混联式混合动力系统的结构,分析了主要工作模式的能量流路径,提出了等效BSFC的方法,来对发动机和电机的工作转矩进行分配。制动时的能量回收是提高混合动力电动汽车燃油经济性的重要技术之一。再生制动是目前混合动力电动汽车制造商普遍采用的一项技术。再生制动策略的涉及到制动安全性、驾驶员感觉和能量回馈率,需要对各方面因素进行综合考虑。在满足ECE制动法规要求并尽量提高安全性和驾驶员感觉的前提下,提出了一种最大制动能量回收控制策略,对制动时的电机工作点进行了基于全局效率最优的优化。考虑到电机的制动效能以及制动稳定性,需要采用电机、液压制动相结合的混合制动方案。因此,再生制动控制系统与ABS液压制动控制系统协同工作的研究就成了混合动力电动汽车制动系统研究必须面临的问题。本文提出一种再生制动与ABS制动集成控制方案,实现常规制动与防抱死制动情况下摩擦制动与再生制动之间的配合。即确保制动安全性,又回收部分制动能量。仿真平台的开发是混合动力电动汽车控制策略研究的重要组成部分,直接影响到控制器开发效率和精度。本文采用理论建模和实验建模结合的方法,在Matlab/Simulink环境中建立了适合混合动力电动汽车仿真分析和控制策略研究的动力学模型。模型主要包括整车、驾驶员、控制器、发动机、电机等动力源元件、变速器、离合器、功率消耗元件等。仿真和试验结果都表明了该模型的正确性和有效性,能够满足精度要求和后续工作需要。在建立的混合动力电动汽车模型的基础上,建立了整车控制器模型,对前面设计的转矩分配策略及制动控制策略进行仿真分析。最后,搭建实车测试系统,进行了整车控制器的底盘测功机和道路试验。仿真和试验结果都表明,发动机和电机根据汽车状态和驾驶员需求协同工作,合理的分配驱动转矩,能量消耗满足设计要求。控制器能很好地控制再生制动系统和液压制动系统,在常规制动时回收制动能量约40%。防抱死制动时能保证制动强度和稳定性,并能回收部分制动能量。能量管理策略和制动控制策略作为混合动力电动汽车的关键技术,在混合动力电动汽车研发中占有重要地位。希望本文的研究对于提高我国混合动力电动汽车研发水平和实现自主知识产权能够起到一定的作用。

王耀东[6]2008年在《基于Windows CE的CTCS3级列控系统车载人机界面DMI的设计与实现》文中指出随着中国高速铁路的迅速发展,中国列车控制系统(CTCS)得到了广泛的应用。CTCS0在既有线已经普及,CTCS1填补了我国既有线160km/h以下列控系统的空白,较为高级的CTCS2也已应用在200km/h既有线路上,并且取得了卓着的成果。然而,对于高速发展的中国铁路,CTCS0、CTCS1、CTCS2已经不能满足进一步提速的要求,因此更为高级的CTCS3的开发和应用应势在必行。车载列控显示装置DMI是驾驶员与车载设备进行信息交互的平台。车载DMI的作用非常重要,它是驾驶员与列车之间的桥梁,它通过声音、图像等方式向司机展示列车的各种信息以及ATP的状态,提醒驾驶员执行相应的操作,确保行车安全。DMI设备的中心位置安装了显示屏,周围配置了扬声器及键盘,驾驶员能够通过键盘输入有关的信息,改变ATP系统的工作模式和工作状态。论文结合UML技术详细描述了基于Windows CE嵌入式操作系统的DMI的设计与实现过程,主要涵盖了以下几方面的工作:(1)通过借鉴ETCS和CTCS2的既有经验,根据相关欧标和部标,结合中国实际国情,设计了CTCS3级列系统DMI的功能需求,并形成DMI界面显示的详细规范;(2)引入UML技术,通过对DMI系统进行用例图、活动图、对象类、顺序图和构件图建模,从宏观上设计出DMI的开发框架、方法和步骤;(3)对Windows CE、VxWorks、QNX、Linux等嵌入式操作性能特点的对比,DMI系统最终选用Windows CE开发平台,并用Platform Builder5.0完成其Windows CE操作系统内核的定制;(4)Embedded Visual C++开发DMI应用软件。文章的最后给出了DMI软件运行的效果图。

汪龙虎[7]2012年在《基于MSP430摩托车路试仪检定装置的设计》文中认为据不完全统计,截止2012年6月我国摩托车保有量已高达1.03亿辆。与摩托车高保有量对应的是摩托车交通安全事故的频发,除去人为因素,车速、制动性能往往是造成摩托车交通事故的主要原因。因此我国机动车安全技术检验机构的资格许可条件以及GB21861-2008中规定:要求各摩托车检测机构必须同时配置摩托车路试仪器。在此形势下,目前国内关于摩托车制动性能道路测试系统的研发与生产较为活跃。随着摩托车路试仪在摩托车检测工作中的使用越来越广泛,对该设备的计量检定必不可少,因此急需研发一种针对各种路试仪的检定装置。这对于保证摩托车检测工作的合法性、公正性、科学性具有重要意义。本文设计了一种基于MSP430摩托车路试仪检定装置。检定装置通过采用多功能转盘(模拟车轮)来适应对不同转速传感器类型,实现转盘转数和时间的测试并通过软件转为标准转速技术,从而能够完成对各种摩托车路试仪的检定。检定装置包含机械结构部分和检测系统。机械部分由光电编码器、多功能转盘(模拟车轮)、步进电机、传动轴、弹性联轴器、箱体部分等构成。检测系统硬件包括MSP430中控单元、电源转换模块、转速检测模块、按键控制模块、电机驱动模块、LCD显示模块。检测系统软件采用在IAR for MSP430软件环境下编辑的C语言,并在PROTUES软件下进行系统总体和模块仿真。检定装置工作原理:采用MSP430单片机作为控制单元,通过I/O口输出的由定时器B产生的时序方波作为步进电机的控制信号,信号经过芯片L297和L298N驱动步进电机;同时,用4个按键来对电机的状态进行控制,并用AMPIRE12864动态显示通过光电编码器测得的模拟车轮速度。通过比对检定装置和路试仪分别测得模拟车轮的速度,来检定校准路试仪。摩托车路试仪检定装置不仅对摩托车乃至整个机动车性能检测领域都有着重要的现实意义,与此同时还能完善我国的机动车检测系统。检定装置研制的成功,在国内具有十分广阔的应用前景,并且还能够创造很好的社会和经济效益。

赵阳[8]2017年在《多系统耦合电动汽车能量动态转换机理与集成控制研究》文中认为汽车作为国民生活的必需工业产品,同时又与经济发展息息相关,如今这一凝聚诸多科技的产业发展到了关键阶段;以电气化推动智能化既是汽车未来发展的方向也是现阶段主要研究的科学问题。具有独立驱动、制动及复合能源的多系统耦合电动汽车是研究汽车智能化的良好平台及载体。电动汽车将以电子化为主体的机电液底盘系统拓展为电气化的驱动系统,车辆电子化与电气化的集成为智能化的应用与发展奠定了基础,尤其推动了包括主动安全控制的自动驾驶等领域。集成控制是作为过驱动系统的分布式电动汽车的关键技术。由于电动汽车将环境感知、规划决策、动力学控制和能量管理等功能集成其中,其控制范围进而扩大,即满足纵侧向控制时还需实现自动驾驶和能量管理等要求,其中的子系统相互耦合并呈现非线性特性,为集成控制算法带来了关键挑战。汽车的非线性动力学约束不仅体现在轮胎与道路的摩擦圆约束,还包括电驱动系统的机电耦合和能量系统的功率、容量及状态等约束。电动汽车的电驱动系统使能量管理参与集成控制之中,并通过功率对控制系统构成力或力矩的约束;同时分布式电动汽车为底盘集成控制提供了更多自由度,因此包括电驱动控制、能量管理及底盘控制在内的集成控制成为了汽车控制的热点部分。再生制动是电动汽车的关键功能,其不仅将能量管理与集成控制集成于一体,而且在能量双向转换时,不同过程的动态特性受能量系统及电驱动系统的约束。故研究其动态特性和能量转换机理对优化控制目标,提升能量回收率十分必要。本文针对多系统耦合电动汽车能量转换机理及集成控制关键问题,开展了基于能量转换的电动汽车建模与控制方法,考虑执行器动态特性的分布式电动汽车通信序列和以能量最优为目标的多系统耦合电动汽车控制方法的研究,建立以包括节能和动力学的整车性能为控制目标的车辆动力学控制集成方法和架构。探索多系统耦合电动汽车的能量动态转换机理,建立系统能量动态转换模型并对其状态进行观测,集成电池系统的能量管理、电气制动与液压制动的协调及以能量最优的动力学控制等能量管理与集成控制方法与架构。研究车辆与能量状态估计方法,探索基于能量流并满足车辆动力学性能和经济性的集成控制方法,并建立基于模型的软件仿真、硬件在环台架和实车试验的一体化测试支撑平台。首先,建立车辆与轮胎非线性动力学模型,包括对电驱动系统的能量约束及车辆纵侧向运动学与路面接触的非线性耦合机理研究。研究包括消耗和回收的能量转换动态过程建模方法,并分析了不同电气架构方案的系统总效率;建立电池及电驱动能量转换的动态能量方程以及电驱动系统的损耗模型,分析能量管理系统的动态转换及其耦合机理,提出了DC/DC转换器的电压控制策略,其根据工况需求动态的提供母线电压;基于无迹卡尔曼滤波对电池的So C进行了估计,研究能量管理策略对车辆电驱动及液压执行器集成控制时的力或功率约束,同时包括电气参数对车辆性能的影响;建立电动汽车能量动态转换的多流向、多路径的机制,并建立具有能量约束的分布式电动汽车集成控制方法及架构。进而,通过仿真及试验验证了上述集成控制算法的有效性。其次,针对四轮独立电驱动系统、复合能源系统和复合制动系统的分布式电动汽车,通过优化通信序列以解决在带宽约束下系统性能的下降问题。对于作为过驱动系统的分布式电动汽车,在能量管理和集成控制时各执行器的动态特性各不相同,提出在通信序列设计时将执行器动态特性考虑其中,以充分利用其中的高带宽执行器。建立了车辆参考模型、基于时间触发的通信模型和包括各执行器动态特性模型的NCS模型,提出了考虑执行器动态特性的分布式电动汽车通信序列优化方法,通过PSO算法优化了通信序列,并通过制动工况的仿真与传统方法进行对比,验证了上述算法的有效性。再次,研究再生制动与液压制动基于不同能量转换机理的集成控制。其中包括二者的不同动态特性的制动机理和能量转换机理。提出了基于约束优化的力矩控制分配方法,以提高电动汽车驱动系统效率。建立以节能为目标的最优再生制动力矩,并提出复合制动的协调机制。通过代价函数将车辆期望横摆力矩和轮胎的纵侧向滑移能量损耗考虑其中,分析了不同加减速度工况下的能量损耗。研究极端工况下通过路面及能量约束,提出以能量最优为目标的集成控制策略,并对低附着路面的驱动、制动工况进行了仿真验证,满足车辆动力学控制的同时可获得最大的能量回收率。最后,搭建了复合能源系统、电驱动系统、复合制动系统和车载网络系统试验平台,通过试验验证了各子系统算法的有效性;并搭建了基于快速原型控制器的分布式电动汽车试验样车,通过NEDC循环工况及FMVSS126等试验验证本文提及的算法,试验结果表明文中考虑能量约束的集成控制算法既可满足车辆动力学控制需求,又提高了车辆的节能性。本文研究的主要创新点如下:(1)基于电动车各子系统动态能量交换下系统耦合机理的分析,提出了描述能量动态转换过程的多能域系统统一建模方法,建立电池及电驱动能量转换的动态能量方程以及电驱动系统的损耗模型,分析能量管理系统的动态转换及其耦合机理,提出了DC/DC转换器的电压控制策略,基于无迹卡尔曼滤波对电池So C进行估计,并且将能量作为约束考虑到优化求解过程中。(2)针对包括四轮毂电机驱动系统、复合能源系统和复合制动系统等的过驱动系统的网络优化,建立了车辆参考模型、基于时间触发的通信模型和包括各执行器动态特性模型的NCS模型,提出了考虑执行器动态特性的分布式电动汽车通信序列优化方法,通信序列设计时考虑各执行器的动态特性,通过PSO算法优化了通信序列,充分利用高带宽执行器。(3)提出了针对不同制动和能量转换机理的能量回馈制动与电子液压制动集成控制方法,通过代价函数不仅将获得影响车辆稳定性的期望横摆力矩,而且还可最小化能量系统的功率损耗以提高能量效率,还考虑了由于轮胎的纵侧向滑移产生的能量损耗;提出了电动车稳定性、节能性等多控制目标、复杂约束下的集成控制设计方法,对由于路面附着变化导致的电气参数变化进行观测,将其和最优再生制动力矩纳入约束;以及能量回馈制动与液压制动在极端工况下的动态切换机制。

于翔鹏[9]2009年在《混合电动汽车制动系统的控制技术研究》文中研究表明混合电动汽车制动系统是一种独特制动特征的混合制动系统,由机械摩擦式和能量再生式两类制动系统组成,直接影响着车辆的多种关键性能指标。混合电动汽车制动系统控制技术是实现制动工况下车辆多性能指标综合优化的关键,也是目前混合电动汽车研究的关键技术之一。本文以一种目前先进的混合电动汽车为对象,针对混合电动汽车制动系统制动时车辆多种性能指标综合优化问题,系统研究混合电动汽车制动系统的控制技术,探讨如何使混合电动汽车的两类制动系统在确保车辆制动安全性的前提下协调工作问题,提供实现混合电动汽车制动系统多目标控制的解决方案。论文的主要研究工作如下:(1)根据混合电动汽车制动系统控制问题研究的需要,分别建立混合电动汽车制动系统、传动系统、整车和轮胎的数学模型;其中,制动系统数学模型包括机械式摩擦制动系统(电控液压式制动系统)和能量再生式制动系统(永磁同步电机+逆变器+超级电容),传动系统包括机械式自动变速器、主减速器和传动轴,整车数学模型包括横向、纵向和横摆叁个自由度,轮胎数学模型采用Dugoff轮胎模型;为混合电动汽车制动系统控制算法开发和离线仿真提供基础。(2)针对混合电动汽车制动系统的结构特点,确定混合电动汽车制动控制采用分层协调式控制结构,该结构包括主控制器、控制分配器和执行控制器叁个层次;分别设计各个控制器应满足的控制指标,为控制算法的开发提供了依据。(3)运用现代控制理论分别设计混合电动汽车制动系统各控制器的控制算法。在仿真分析基础上,确定采用滑模控制理论设计主控制器控制算法,采用控制分配方法设计控制分配器控制算法,提出各执行器扭矩跟踪控制算法;(4)采用CAN总线技术构建混合电动汽车的制动控制信息系统,基于SAEJ1939应用层协议规范,制定面向混合电动汽车制动控制通信需求的通信协议,设计系统节点参数,进行通信试验,验证系统功能和性能。论文利用Matlab/Simulink软件开发混合电动汽车制动系统控制离线仿真平台,研究验证制动控制算法的仿真技术;通过仿真,结果表明开发的混合电动汽车制动系统控制结构和控制算法能够满足混合电动汽车制动系统多目标综合优化的控制需求。

赵祥模[10]2006年在《汽车ABS防抱制动特性及其不解体检测技术研究》文中进行了进一步梳理随着汽车行驶速度的不断提高和道路行车密度的增大,对汽车行驶安全性提出了越来越高的要求。汽车防抱死制动系统ABS(Anti-lock Braking System)能够通过控制和调节车轮的制动力,防止车轮在制动时的滑转,最大限度的利用路面附着系数以缩短制动距离、防止侧滑、提高制动时的方向稳定性,从而大大改善汽车的制动性能,提高汽车的安全性。因此,ABS装置目前得到了非常快速的发展和广泛应用。对于ABS工作性能的检测和评价,通常采用的是道路试验的方法。但是,道路试验方法试验费用高、测试周期长、精度低,受环境及道路条件的影响大,只适合对部分车辆的抽检,不能适应大批量车辆的定期检测。如何实现对装有ABS车辆的制动性能进行不解体台架测试的问题,是我国汽车安全和综合性能检测行业以及汽车制造与维修企业急需解决的技术难题。针对这一问题,本文在深入分析汽车ABS防抱制动特性的基础上,对汽车ABS不解体台架检测理论进行了研究,提出了一种能够在不同路面组合工况下对ABS的工作性能进行不解体检测的方法。该方法在台架上利用惯性飞轮的转动动能来模拟汽车旋转体的转动动能及汽车直线运动的平动动能,通过扭矩控制器控制滚筒来实现对道路附着系数的模拟,通过计算机控制系统对道路附着系数模拟系统进行自动调节与控制,模拟出单一附着系数路面、对开附着系数路面和对接附着系数路面这叁种ABS最典型的工况以及滚筒摩擦系数可以达到的其它任意组合形式,在车辆固定装置等安全措施保障下,完成对车辆各种制动过程的动态模拟,实现对车辆ABS系统工作性能的试验与检测。论文通过对汽车制动过程中车轮抱死影响因素的分析以及对汽车制动过程中的运动学和动力学分析,总结出了汽车ABS系统的防抱制动特性以及理想的汽车ABS防抱制动控制过程;建立了汽车制动过程中基于ABS的驾驶员反应距离数学模型、制动距离数学模型和停车距离数学模型。通过对汽车ABS的种类、装车形式及其控制原理的分析和研究,总结了ABS各个控制参数控制制动压力的方法及其适应场合;通过对ABS各种控制方案和控制算法的分析和仿真研究,提出采用多参数预测控制与模仿控制相结合作为ABS的控制方案和采用模糊控制作为ABS的控制算法更为合理。论文还对ABS试验台及测控系统的总体技术方案及其实现技术进行了深入的研究,采用协同设计及设计过程建模的方法,建立了基于扩展对象Petri网的ABS不解体试验台的设计过程模型,并对该模型进行了仿真和性能分析,提出了相应的设计过程改造和优化的途径。为了解决ABS试验台测控系统与汽车检测线的联网通信问题,论文在深入分析了串行通信、文件共享、网络数据库等叁种传统的汽车检测线联网通信方式的基础上,提出了一种新的基于Winsocket技术的ABS试验台测控系统与汽车检测线联网通信的方式,在C/S模式下,解决了整个联网控制系统的车辆调度和检测数据实时传输等网络通信问题。对于检测数据的处理问题,论文在分析传统的汽车制动力检测数据拟合方法存在不足的基础上,提出了采用叁次B样条函数拟合与优化的新方法,并对该方法进行了深入的理论分析和软件实现。试验结果和标定情况表明:该方法很好地解决了汽车性能检测中难以解决的制动力检测数据的分析与处理问题,使其检测精度、数据重复性乃至整个检测系统稳定性与可靠性都大为提高。本文的研究属于汽车检测技术领域的前沿课题。通过ABS不解体试验台及测试分析系统的研制,可以有效地解决我国现有的各种汽车检测试验台无法对装有ABS车辆的制动性能进行不解体测试的这一困扰我国汽车检测行业多年的技术难题,从而填补我国在汽车ABS不解体室内台架试验方面的空白,对于促进我国汽车检测技术及其装备的发展具有重要意义。

参考文献:

[1]. 车载式制动性能测试方法和软件开发的研究[D]. 高渊文. 重庆大学. 2003

[2]. 中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017

[3]. 基于虚拟仪器的汽车制动性能测试方法研究[D]. 冯如只. 兰州理工大学. 2010

[4]. 基于LabVIEW的制动性能测试系统研制[D]. 张子庆. 广西大学. 2008

[5]. 考虑再生制动的混合动力轿车能量管理策略及多能源集成控制研究[D]. 杨亚娟. 合肥工业大学. 2012

[6]. 基于Windows CE的CTCS3级列控系统车载人机界面DMI的设计与实现[D]. 王耀东. 北京交通大学. 2008

[7]. 基于MSP430摩托车路试仪检定装置的设计[D]. 汪龙虎. 华东交通大学. 2012

[8]. 多系统耦合电动汽车能量动态转换机理与集成控制研究[D]. 赵阳. 吉林大学. 2017

[9]. 混合电动汽车制动系统的控制技术研究[D]. 于翔鹏. 武汉理工大学. 2009

[10]. 汽车ABS防抱制动特性及其不解体检测技术研究[D]. 赵祥模. 长安大学. 2006

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车载式制动性能测试方法和软件开发的研究
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