基于流量控制的线控制动控制方法

摘要

本发明公开了一种基于流量控制的线控制动控制方法，基于流量控制，综合考虑系统压力和踏板反馈力误差，结合系统的状态方程，使控制具有多参数特性、非线性特性、预测控制特性、增减压控制一致特性等特点，在满足压力控制要求前提下，踏板反馈力稳定，控制算法简单，控制适应性强。

主权项

基于流量控制的线控制动控制方法，包括以下步骤：S1：控制目标基准计算控制目标为系统压力和动态过程中的踏板反馈力，通过模拟传统制动系统得到系统压力与踏板位移之间的关系，计算公式如下：P₀＝ae^bx，其中，P₀为目标系统压力，x为踏板位移，a、b为拟合系数；目标踏板反馈力由目标系统压力乘以一系数得到，该系数由制动主缸结构尺寸和传动比确定，因而目标踏板反馈力的计算公式如下：F₀＝ae^bx·ΔS/iF₀为目标踏板反馈力，i为传动比，ΔS＝S₁‑S₂，而S₁、S₂分别为制动主缸左、右侧面积；S2：误差计算控制目标为系统压力和动态过程中的踏板反馈力，控制误差由系统压力误差和踏板反馈力误差组成，计算公式如下：e＝e_p(1‑α)+e_Fα其中，α为踏板反馈力控制权重，满足0＜α＜1；e_p＝P₁‑P₀，其中P₁为实际系统压力，P₀为目标系统压力；e_F＝F‑F₀，F、F₀分别为实踏板反馈力和目标踏板反馈力；S3：状态方程以系统压力误差和踏板反馈力误差为状态变量，系统状态方程为：$\left(\begin{array}{c}{\stackrel{·}{e}}_p\\ {\stackrel{·}{e}}_F\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}\frac{1}{c_0}(q+(\mathrm{\Delta S}·v))-a·b·e^{\mathrm{bx}}v\\ (F-\frac{P_1\mathrm{\Delta S}}{i})\frac{1}{v}-\frac{\mathrm{\Delta S}}{i}·a·b·e^{\mathrm{bx}}v\end{array}\right)$其中，c₀为常数，l为系统特征长度，v为踏板速度，q为系统总流量；S4：控制规律本发明采用带小范围死区的线性逼近控制规律，如下：$\stackrel{·}{e}=f\left(e\right)=\left\{\begin{array}{c}k(-e+d),e>d\\ 0,\left|e\right|\le d\\ k(-e-d),e<-d\end{array}\right.$其中，d为死区大小，k为控制斜率；S5：系统总流量计算系统总流量为：$q=\frac{c_0\beta }{\alpha }f\left(e\right)+c_0(\mathrm{\beta \Delta S}+1)a·b·e^{\mathrm{bx}}v-\frac{c_0\beta ·F·l}{v}+\frac{c_0\beta P_1\mathrm{\Delta Sl}}{i·v}-\mathrm{\Delta S}·v$其中，$\beta =\frac{\alpha }{1-\alpha };$S6：控制流量计算柱塞泵或第二控制阀需要调整的流量q_adjust，等于系统总流量q中减去ABS控制期间，增压阶段ABS增压阀流出的流量q_i，即：$q_{\mathrm{adjust}}=q-\underset{i=1}{\overset{4}{\Sigma }}{q}_i$其中，当ABS增压阀打开时，当ABS增压阀关闭时，q_i＝0，而k_a、λ_a为ABS增压阀的结构系数，取决于ABS增压阀的结构，ΔP_i为ABS增压阀两端的压力差；S7：流量控制计算得到需要调整的流量q_adjust后，根据q_adjust的符号进行流量控制，若计算得到的q_adjust为正，启动柱塞泵电机，若计算得到的q_adjust不为正，打开第二控制阀。