模型输入为驾驶员制动踏板力 输出为纯液压制动需求力矩和制动主缸压力。2Pm1TreqSwitch3Product2 PmTb2Gain3 FpPmClock1Fp 10液压制动力需求模型 Fig 10Model requiredhydraulic braking force ABS液压系统模型ABS液压制动系统是一种快速响应系统 其执行机构的动态特性直接决定着控制系统的控制效果。因此 在对ABS进行动力学仿真时 建立一种能够准确的反映ABS液压执行机构实际动态特性的模型非常重要。由于ABS液压控制系统的执行过程比较复杂 一般在ABS动力学研究中 常将复杂的液压系统简化为由一些基本的液压元件组成的简单系统 45 46 将液压元件的动态特性通过压力和流量的关系式来表达。在对液压系统的工作过程进行简化后 可建立如下数学模型 47 48 diwiUUdtdP0 减压保压增压 33其中 Ui和Ud分别为增压和减压过程中轮缸压力变化率。 下面分别对ABS系统增压、减压、保压三种模式中液压特性进行分析 并建立统一ABS液压执行机构模型。 增压模型在制动增压过程中 制动液从制动主缸流向轮缸 在此过程中 会产生管路沿程压力损失、局部压力损失以及各种节流阀口前后压力差 则制动主缸与轮缸压力差为 tlwmpvvdpp22122 为沿程压力阻力系数l为圆管长度 d为圆管直径 为液体的密度 v为液体的平均流速 为局部阻力系数。 在不影响仿真精度的情况下 忽略沿程压力损失、局部压力损失 同时对制动管路的液溶特性和液阻特性进行集中考虑 分别叠加到轮缸液溶特性和液压阀口液阻特性上计算。经上述一系列简化修正后 增压模型可表示为 河北工业大学硕士学位论文 31 kwmeewppRCdtdp 减压模型同理 制动减压过程中 制动轮缸压力变化率为 krmeewppRCdtdp 保压模型制动保压时 制动轮缸与制动主缸和低压蓄能器均不相通 轮缸的压力保持不变 37综合以上分析 ABS液压系统的三种动态特性可以由下式统一表示为 38以上各式中 eC为等效液溶 eR和eR 分别为增压和减压时的等效液阻 mp为制动主缸压力 rp为低压蓄能器压力 wp为制动轮缸压力 分别为电磁阀和管路传输滞后时间0u和1u为电磁阀控制指令 具体含义如下 当10 系统增压当00 系统减压当00 系统保压。根据上述数学模型 可建立ABS液压系统Simulink仿真模型 如图4 11所示。在该模型中 输入量为制动主缸压力及电磁阀控制指令信号 输出为车辆制动转矩。 1Tb0 01t10 02t0 PwTb 11ABS液压系统模型 Fig 11Model ABShydraulic braking system 电机及其控制系统模型电机作为电动汽车的一个重要组成部分 在制动过程中 它作为发电机使用 将汽车的动能转化电能储存到电池中。电机的外特性是建立电机模型的主要依据 同时需考虑电池充电功率限制 汽车电动汽车再生制动系统分析研究 32 行驶速度 电池SOC值及电机负荷率等因素对电机实际输出转矩的限制。根据仿真需要 本文采用试验建模 49 的方法 重点对电机的输入输出特性进行模拟 忽略电机内部的复杂处理过程 此方法不拘泥于某种特定类型的电机 只要得到电机外特性数据即可 通用性较强。 电机模型电动机的主要特性有转矩外特性、功率外特性和效率特性三种 是反映电机做功能力的一组重要参数。