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上篇 车辆制动系统电磁动力学机理与耦合控制策略3

第1章 绪论3

1.1电磁动力学简介3

1.1.1电磁动力学目标3

1.1.2电磁动力学进展3

1.1.3研究方法4

1.2车辆制动系统电磁动力学简介5

1.2.1防抱制动系统（ABS）简介5

1.2.2ABS逻辑门限控制算法6

1.2.3PID控制算法7

1.2.4滑模变结构控制算法8

1.2.5模糊控制算法8

1.2.6基于制动器耗散功率的ABS控制方法9

1.2.7制动道路实验的测试方法与数据处理11

1.2.8制动器特性分析简介11

1.2.9典型制动系统组成示意图12

参考文献15

第2章 车辆制动系统电磁设计与制动机理17

2.1车辆制动系统典型部件结构特性分析17

2.2制动器制动压力建模21

2.2.1非线性模型21

2.2.2线性模型22

2.3典型实验分析23

2.4制动油压频率的算法24

2.4.1基本定义与模型24

2.4.2频率算法描述25

2.5ABS液压执行机构及制动轮缸建模27

2.6车辆制动系统的电磁数学模型和耦合控制仿真29

2.6.1车身模型29

2.6.2悬架模型30

2.6.3转向模型31

2.7制动管路液压模型33

2.8发动机模型34

参考文献35

第3章 车辆制动系统电磁动力学方法与耦合控制策略37

3.1车辆制动系统电磁动力学方法37

3.1.1目标函数37

3.1.2运动质量的弹簧阻尼动力学模型37

3.1.3频率响应及传递函数38

3.1.4制动管路压力与制动时间的关系39

3.1.5动态压力-力矩响应的计算模型39

3.2广义当量最小二乘法的理论模型39

3.3ECU的结构设计43

3.3.1总体布置43

3.3.2双CPU的设计和选型45

3.3.3轮速输入电路47

3.3.4电磁阀驱动电路48

3.3.5压力传感器输入电路50

3.3.6电源、晶振、LED电路51

3.3.7可编程逻辑器件电路55

参考文献57

第4章 车辆制动系统制动压力状态观测与电磁仿真60

4.1车辆制动系统制动压力在线状态观测60

4.1.1升压过程60

4.1.2减压过程62

4.1.3保压过程62

4.1.4缓升压过程首次升压的确定62

4.1.5制动管路液压模型65

4.1.6传递函数67

4.1.7预报方法68

4.1.8控制器设计69

4.2电磁制动系统硬件闭环混合仿真及软件系统70

4.2.1定义与概念70

4.2.2目标计划71

4.3液压电磁制动系统硬件闭环混合仿真系统总体设计71

4.3.1总体概述71

4.3.2硬件系统体系结构72

4.3.3软件系统体系结构73

4.4硬件闭环混合仿真系统模型分析74

4.5液压电磁制动系统硬件闭环混合仿真硬件系统设计77

参考文献81

第5章 电磁系统设计、力学行为与机理83

5.1电磁系统结构设计83

5.2电磁系统的电磁机理84

5.3阀腔流场分析87

5.4电磁阀的动态响应特性实验测试93

5.5电磁阀动态数学模型96

5.6阀口特性102

参考文献103

下篇 车辆制动系统电磁动力学/整车匹配实验与耦合控制107

第6章 电磁制动系统动态特性实验107

6.1制动力矩107

6.2惯性制动器实验台的控制方法107

6.3制动器TQ-P的动态关系110

6.3.1实验目的110

6.3.2实验分析110

6.4实验中的迟滞问题112

6.5制动系统液压部分的压力传递动态特性实验117

6.5.1实验原理117

6.5.2实验准备117

6.5.3实验模型117

6.5.4实验结果120

6.5.5实验数据处理及分析121

6.6制动器制动力矩相对于轮缸压力的动态特性实验122

6.6.1实验原理122

6.6.2实验设备的安装122

6.7真空助力器输入输出特性实验126

6.8单膜片真空助力器工作原理128

6.9双膜片真空助力器结构及工作原理130

参考文献133

第7章 车辆制动系统电磁仿真计算平台135

7.1建立基于知识管理的产品创新设计软件平台系统135

7.1.1建立知识库136

7.1.2建立专家系统136

7.2基于知识管理的创新设计平台关键技术137

7.3基于知识管理的产品创新设计平台技术路线137

7.4制动器建模参数设计系统概念设计139

7.5性能分析专家系统业务功能描述140

7.5.1研究目标140

7.5.2分析专家系统工作的定位依据140

7.5.3分析的流程142

7.5.4强度分析子系统142

参考文献150

第8章 车辆制动系统电磁动力学与整车匹配方法152

8.1电磁制动系统状态空间与传递矩阵分析法152

8.1.1符号约定153

8.1.2系统状态矢量154

8.1.3弹簧和扭簧传递矩阵155

8.2车辆制动系统电磁动力学求解与整车匹配157

8.3十五自由度模型161

参考文献167

第9章 制动系统热-力-电-磁耦合热力学169

9.1热-力-电-磁耦合分析模块169

9.1.1摩擦热对制动器摩擦副的影响170

9.1.2研究制动摩擦热的意义171

9.1.3制动器温度场的研究现状及发展趋势171

9.1.4制动摩擦表面温度场计算方法172

9.2接触问题研究174

9.3盘式制动器热分析178

9.4热疲劳研究180

9.4.1疲劳问题的一般描述180

9.4.2疲劳裂纹萌生182

9.4.3疲劳裂纹扩展183

9.5热衰退分析模块186

9.5.1概述186

9.5.2热衰退分析的数据流187

9.5.3快速系统仿真模型的建立189

9.5.4非线性边界条件的处理190

9.5.5盘式制动器的算例分析192

9.5.6盘式制动器（空心盘）算例193

9.5.7制动鼓算例194

9.5.8制动热衰退机理195

参考文献195

第10章 车辆制动系统振动、噪声的耦合控制与模态综合197

10.1车辆制动振动研究的回顾197

10.1.1车辆制动振动研究意义、现状、发展趋势197

10.1.2汽车制动器制动振动噪声自激振动机理197

10.1.3汽车制动器制动振动噪声的主要分析方法200

10.1.4研究进展202

10.2制动器结构的模态分析203

10.2.1动态子结构方法204

10.2.2盘式制动器动态子结构的划分204

10.3子结构模态分析实现205

10.3.1部件子结构实体模型的建立205

10.3.2求解器的设置205

10.3.3进入后处理察看模态结果208

10.4基于闭环耦合计算模型的模态综合210

10.4.1模态综合210

10.4.2汽车制动器系统闭环耦合模型的建立211

10.4.3子结构模态参数的提取213

10.5结构灵敏度分析与动力修改216

参考文献218

附录11/4模型S函数模板格式220

附录2综合控制方法的模块框图222

附录31/4整车模型综合控制方法仿真结果224

附录410自由度模型以滑移率为控制参数的仿真结果226

附录515自由度模型单一控制参数对比仿真结果228

附录615自由度模型综合控制方法仿真结果229

附录7某型车仿真分析算例230

附录8ADAMS与MATLAB的协同仿真与道路实验对比仿真231

附录9在Simulink中进行低附着路面上的仿真结果232

附录10道路实验算例234

附录11核心控制单元237

附录12核心控制算法框图238

附录13辅助控制逻辑240

附录14重要函数说明242

附录1587c196KC程序说明243

附录16数据结构245

附录17函数说明247

附录18控制参数的宏定义249

附录19实验设备、仪器、元件与电磁特性253