轮式机器人EMB制动最佳滑移率线性自抗扰控制

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作者 张凯健 茅靖峰 +2 位作者 张旭东 郑军强 秦秋月 《现代电子技术》 北大核心 2025年第16期177-186,共10页

轮式机器人的制动性能决定系统移动运行的稳定性和路径跟踪的准确性。为了提升轮式机器人的制动性能,研究了一种新型低时延电子机械制动(EMB)执行器结构,并提出基于最佳滑移率的线性自抗扰(LADRC)制动控制策略。首先,依据EMB制动原理和... 轮式机器人的制动性能决定系统移动运行的稳定性和路径跟踪的准确性。为了提升轮式机器人的制动性能,研究了一种新型低时延电子机械制动(EMB)执行器结构,并提出基于最佳滑移率的线性自抗扰(LADRC)制动控制策略。首先,依据EMB制动原理和功能要求,采用SolidWorks软件进行EMB执行器的三维结构设计优化;然后,根据驱动轮制动的最佳滑移率控制原理,结合单轮模型和Burckhardt轮胎模型,导出EMB执行器制动过程中机电耦合动力学模型;最后,在考虑模型不确定和大干扰情况下,完成了基于滑移率的LADRC制动控制器设计。多路况制动性能仿真测试结果表明,所提方法可以合理调整轮式机器人制动控制的最佳滑移率,且车轮制动的附着系数始终达到峰值,确保了制动过程的可靠性。 展开更多

关键词 轮式机器人 电子机械制动 执行器 最佳滑移率 线性自抗扰控制 低时延 动力学建模

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基于整车动力学的EMB线控制动系统功能安全概念设计

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作者 狄亚格 周健 +5 位作者 陆杰 秦嘉 魏妤沁 王淙进 郝朝阳 缪雪龙 《汽车安全与节能学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期830-838,共9页

为了提高面向智能车辆的电子机械制动(EMB)系统的安全性与鲁棒性,开展了相应的功能安全概念设计。在ISO 26262标准的基础上,并结合产品开发现状,采用故障注入的仿真方法,获得了车身在EMB失效时的运行规律,为故障发生时危害的严重度和可... 为了提高面向智能车辆的电子机械制动(EMB)系统的安全性与鲁棒性,开展了相应的功能安全概念设计。在ISO 26262标准的基础上,并结合产品开发现状,采用故障注入的仿真方法,获得了车身在EMB失效时的运行规律,为故障发生时危害的严重度和可控性评判提供了数据支撑,有效解决了EMB系统数据库不足的问题,并实现了严重度和可控性的量化分析。开展了危害分析与风险评估(HARA),得到了10个功能安全目标及其对应的汽车安全完整性等级(ASIL),制定了EMB系统的功能安全架构和需求。结果表明:本概念分析方法,可为其它全新智能驾驶电子系统的功能安全开发,提供参考。 展开更多

关键词 智能车辆 电子机械制动(emb) 功能安全 汽车安全完整性等级(ASIL) 概念设计

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基于EMB与EBD的电动汽车制动能量回收系统研究 被引量：10

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作者 陈燕 贝绍轶 +2 位作者 汪伟 蔡银贵 朱燕燕 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第12期62-66,共5页

为了提高电动汽车制动能量回收效率,对电动汽车制动能量再生系统及机电制动力分配控制策略进行了研究。以制动强度为依据划分制动模式,提出了以电子制动力分配(Electronic Brake force Distribution,EBD)来分配前、后轴制动力的电动机... 为了提高电动汽车制动能量回收效率,对电动汽车制动能量再生系统及机电制动力分配控制策略进行了研究。以制动强度为依据划分制动模式,提出了以电子制动力分配(Electronic Brake force Distribution,EBD)来分配前、后轴制动力的电动机制动与机械制动的协调控制策略方法,建立了相应的再生制动系统前、后轴制动力分配控制策略模型,并且对控制模型进行了仿真分析。仿真结果表明,提出的控制策略方法不仅可以提高制动能量回收的效率,还可以有效防止车轮在低附着路面上抱死,保证了车辆的稳定性与安全性。 展开更多

关键词 制动能量回收 电子制动力分配 电子机械制动器 协调控制策略 仿真分析

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EMB夹紧力控制与传感器故障诊断研究进展 被引量：11

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作者 张奇祥 靳立强 +4 位作者 靳博豪 张伊晗 陈鹏飞 刘永腾 李建华 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期736-746,755,共12页

电子机械制动系统(electro-mechanical brake system,EMB)采用电控纯机械制动技术,可实现多种主动安全控制功能,具有结构精简、响应迅速,能够对车轮制动力矩进行独立精确控制等优势。为全面梳理EMB系统的发展现状,明确其未来技术走向,... 电子机械制动系统(electro-mechanical brake system,EMB)采用电控纯机械制动技术,可实现多种主动安全控制功能,具有结构精简、响应迅速,能够对车轮制动力矩进行独立精确控制等优势。为全面梳理EMB系统的发展现状,明确其未来技术走向,本文首先介绍了EMB的组成架构,分析了EMB典型结构型式的优缺点并确定了相关内容的主要研究方向。然后从夹紧力控制和传感器故障诊断两个层面分别对国内外的研究进展展开综述;分析了夹紧力控制算法的发展历程及未来研究重点,对比了3种典型夹紧力控制算法的试验效果;接着介绍了传感器故障诊断的具体类型及作用,通过定量化的指标分析不同故障诊断算法的实际控制效果。最后对EMB系统所面临的问题及未来发展趋势进行了分析和展望,指明了进一步的研究可以集中在夹紧力控制和传感器故障诊断等算法准确性和鲁棒性的提高、EMB与线控底盘集成控制技术的协调控制以及EMB对整车稳定性和舒适性的影响等方面。 展开更多

关键词 电子机械制动系统(emb) 结构型式 夹紧力控制 传感器故障诊断

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电动机械制动(EMB)系统 被引量：7

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作者 蔡峰 吴昂键 +1 位作者 毕大宁 刘旌杨 《汽车技术》 北大核心 2010年第11期38-40,共3页

电动机械制动(EMB)系统采用电机-机械制动装置,能快速精确的提供车轮所需的制动力。结构设计是电动机械制动器设计的关键。本文提出了5种可能的电动机械制动器结构,并分析了它们的优缺点,包括直流电机-行星齿轮减速器-滚珠丝杠结构;盘... 电动机械制动(EMB)系统采用电机-机械制动装置,能快速精确的提供车轮所需的制动力。结构设计是电动机械制动器设计的关键。本文提出了5种可能的电动机械制动器结构,并分析了它们的优缺点,包括直流电机-行星齿轮减速器-滚珠丝杠结构;盘式力矩电机-行星齿轮减速器-滚珠丝杠结构;步进电机-行星齿轮减速器-滚珠丝杠结构;直流力矩电机-行星齿轮减速器-滚珠丝杠结构;直流力矩电机-差动螺纹结构。 展开更多

关键词 电动机械制动系统 工作原理 结构

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面向智能车辆的EMB系统功能安全分析及应用设计 被引量：8

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作者 程洁 郑凯 +1 位作者 秦嘉 吴晓东 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期69-79,共11页

为提高电子机械制动(EMB)系统的可靠性,基于ISO26262标准,开展EMB系统功能安全分析及设计。面向智能驾驶车辆,进行相关项定义;应用危害分析和风险评估(HARA)方法论,得到汽车安全完整性等级(ASIL)和系统安全目标,并建立系统安全机制,通... 为提高电子机械制动(EMB)系统的可靠性,基于ISO26262标准,开展EMB系统功能安全分析及设计。面向智能驾驶车辆,进行相关项定义;应用危害分析和风险评估(HARA)方法论,得到汽车安全完整性等级(ASIL)和系统安全目标,并建立系统安全机制,通过故障树(FTA)模型进行安全验证,实现安全目标的逐层分解;基于EMB系统安全机制搭建失效控制模块,设计制动力重构算法并利用联合仿真模型进行系统验证。结果表明:该系统设计方案同时满足应用于智能车辆的EMB系统的功能需求和安全需求。 展开更多

关键词 智能车辆 电子机械制动(emb)系统 功能安全 冗余设计 线控制动 汽车安全完整性等级(ASIL)

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基于积分滑模的电子机械制动系统ABS控制 被引量：2

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作者 罗石 刘艳广 +2 位作者 虞井生 李灵恩 丁华 《郑州大学学报（工学版）》 北大核心 2024年第1期34-39,共6页

为解决传统制动系统逻辑门限控制存在逻辑复杂且难以充分利用路面附着的问题,以及ABS存在的非线性、不确定性问题,提出了一种基于路面识别的ABS控制策略应用在电子机械制动系统。首先,通过Simulink建立1/4车辆制动模型;其次,分析附着系... 为解决传统制动系统逻辑门限控制存在逻辑复杂且难以充分利用路面附着的问题,以及ABS存在的非线性、不确定性问题,提出了一种基于路面识别的ABS控制策略应用在电子机械制动系统。首先,通过Simulink建立1/4车辆制动模型;其次,分析附着系数在不同路面存在的差异性以及附着系数和车轮角减速度的变化规律,设计了一种高效且准确的路面识别算法来估算当前路面的最佳滑移率;最后,设计了基于积分滑模控制的ABS控制策略跟踪最佳滑移率。仿真结果表明:路面识别算法识别响应快、识别准确度高;所设计的ABS控制策略能够稳定跟踪最佳滑移率,对不同路面工况具有较强的适应性。与基于逻辑门限控制的传统制动系统相比,在单路面条件下制动时间减少了11.89%,制动距离缩短了12.7%;在变路面条件下制动时间减少了17.8%,制动距离缩短了19.9%。 展开更多

关键词 电子机械制动 路面识别 峰值附着系数 ABS 积分滑模

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制动等效惯性特性在线预估与补偿方法

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作者 徐帆 朱纪洪 汪银风 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第7期97-102,138,共7页

传统履带车辆制动系统的供能装置大部分由液压元件组成,这种制动方法存在液压管路布线复杂、制动滞后、液压油易泄露等问题。随着人工智能、新能源等领域的技术突破,履带车辆的制动系统也朝着电动化和智能化发展,其中以电子机械制动系... 传统履带车辆制动系统的供能装置大部分由液压元件组成,这种制动方法存在液压管路布线复杂、制动滞后、液压油易泄露等问题。随着人工智能、新能源等领域的技术突破,履带车辆的制动系统也朝着电动化和智能化发展,其中以电子机械制动系统为代表的纯电控机械制动系统,凭借其结构简单、响应快和控制精度高等优点,是未来制动系统的重要发展方向。文章以某型履带车辆制动系统为研究对象,开展机械制动惯性负载特性研究,设计了一种适用于加速度估计的互补滤波器的方法,将模型预测法和微分法的估计结果进行优化互补,综合两者的优势,提高了估计结果的动态响应品质,同时补偿了系统的鲁棒性。通过模型仿真和结果验证,该方法在制动过程中具有更好的动态性能和稳定性,为惯性负载补偿提供了准确、可靠的加速度信号。 展开更多

关键词 电子机械制动 惯性负载补偿 PMSM 互补滤波器 模型预测法

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汽车线控制动技术及发展 被引量：43

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作者 林逸 沈沉 +1 位作者 王军 任忠生 《汽车技术》 北大核心 2005年第12期1-3,43,共4页

现代汽车制动控制技术正朝着线控制动控制方向发展,线控制动系统将取代以液压或气压为主的传统制动控制系统。介绍了汽车线控制动技术的研究现状,对电子液压式制动系统和电子机械式制动系统的结构及工作原理进行了介绍和比较,并对电子... 现代汽车制动控制技术正朝着线控制动控制方向发展,线控制动系统将取代以液压或气压为主的传统制动控制系统。介绍了汽车线控制动技术的研究现状,对电子液压式制动系统和电子机械式制动系统的结构及工作原理进行了介绍和比较,并对电子机械式制动系统的关键部件及其性能特点进行了分析,论述了线控制动系统的关键技术及发展。 展开更多

关键词 汽车 电子液压制动 电子机械制动

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电子机械制动器间隙调整控制策略研究 被引量：15

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作者 葛正 王维锐 王俊鼎 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期138-144,共7页

为了解决现有电子机械制动器(EMB)的间隙调整需要附加机械调节机构或传感检测装置,导致制动器体积增大、成本提高等问题,通过对制动器及制动过程的建模,分析电机电流与制动过程的对应关系,提出基于电流信号识别制动过程临界点的间隙调... 为了解决现有电子机械制动器(EMB)的间隙调整需要附加机械调节机构或传感检测装置,导致制动器体积增大、成本提高等问题,通过对制动器及制动过程的建模,分析电机电流与制动过程的对应关系,提出基于电流信号识别制动过程临界点的间隙调整控制策略.该策略通过电机电流对时间的微分信息,分别识别出摩擦片与制动盘接触和分离的两个临界点.通过控制电机转速,令制动时制动片与制动盘迅速接触,并在缓解后留下固定的制动间隙.理论分析和实验结果表明,该策略可以准确地控制制动器的制动间隙,消除制动片磨损对制动间隙的不利影响,制动力输出响应时间明显缩短,为电子机械制动器的间隙调整提供一种低成本解决方案. 展开更多

关键词 电子机械制动器(emb) 间隙调整 控制策略 临界点

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不同热解炭结构的炭/炭复合材料的摩擦特性 被引量：26

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作者 徐惠娟 熊翔 +1 位作者 黄伯云 彭剑昕 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期344-349,共6页

在MM-1000型摩擦磨损试验机上,对具有光滑层和粗糙层热解炭结构的2种炭/炭复合材料进行了模拟飞机正常着陆和中止起飞条件下的摩擦磨损性能试验,用扫描电子显微镜对其磨损表面形貌进行了观察分析.结果表明:具有粗糙层热解炭结构的炭/炭... 在MM-1000型摩擦磨损试验机上,对具有光滑层和粗糙层热解炭结构的2种炭/炭复合材料进行了模拟飞机正常着陆和中止起飞条件下的摩擦磨损性能试验,用扫描电子显微镜对其磨损表面形貌进行了观察分析.结果表明:具有粗糙层热解炭结构的炭/炭复合材料在不同能载条件下具有较高的摩擦系数,刹车力矩曲线较为平稳,磨损表面形成较为连续、致密的磨屑层;具有光滑层热解炭结构的炭/炭复合材料在正常着陆条件下刹车力矩曲线波动很大,磨损较小,摩损表面形成较为粗糙的磨屑层;随着能载水平的增加(中止起飞条件),摩擦系数显著下降,氧化磨损质量损失明显增大,温升较高,磨损表面氧化严重.具有粗糙层热解炭结构的炭/炭复合材料的摩擦性能较优,尤其是其高能摩擦特性更优,适宜用作飞机刹车材料. 展开更多

关键词 炭/炭复合材料 飞机刹车片 热解炭 摩擦特性

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电子机械制动器的建模、仿真和实验研究 被引量：6

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作者 刘志强 王振 陈玉锦 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第4期485-493,共9页

为了解决目前车辆普遍装配液压制动系统存在的响应滞后问题,以实验室某目标车型为例,对其匹配的电子机械制动器(EMB)进行了设计建模、仿真分析和实验研究。首先,根据车型参数确定制动间隙与最大制动力并完成了制动效能的校核工作,采用... 为了解决目前车辆普遍装配液压制动系统存在的响应滞后问题,以实验室某目标车型为例,对其匹配的电子机械制动器(EMB)进行了设计建模、仿真分析和实验研究。首先,根据车型参数确定制动间隙与最大制动力并完成了制动效能的校核工作,采用“电机+行星齿轮减速器+滚珠丝杠”的选型进行了组合设计,使用CATIA对EMB各部件进行了三维建模,利用ANSYS/Workbench对制动钳钳体进行了力学性能仿真分析;然后,根据EMB各部件间力学与几何关系分别建立了对应的数学模型,在MATLAB/Simulink中建立EMB整体仿真模型后完成了对电机转速特性、堵转转矩特性及EMB最大夹紧力的仿真;最后,搭建了实验平台,结合实验结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明:EMB工作时的最大应力为安全极限的34.87%,制动间隙消除速度提高了42.31%,达到最大制动夹紧力的时间降低了45.82%,显著提升了目标车型的制动性能。 展开更多

关键词 电子机械制动器 电机+行星齿轮减速器+滚珠丝杠 制动间隙 最大夹紧力 MATLAB/SIMULINK 制动钳钳体

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基于自抗扰控制的电控机械式制动器弯道制动力控制策略研究 被引量：3

13

作者 白芳华 张强 +2 位作者 郭雅各 徐海澜 白中浩 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2023年第6期55-62,共8页

针对搭载电控机械式制动器(EMB)的车辆制定了一种弯道制动力控制策略,首先根据驾驶员的期望减速度得到所需的制动力,以垂直载荷估计值为依据对制动力进行初始分配,其次,利用基于自抗扰控制(ADRC)算法设计的附加横摆力矩控制模块得到提... 针对搭载电控机械式制动器(EMB)的车辆制定了一种弯道制动力控制策略,首先根据驾驶员的期望减速度得到所需的制动力,以垂直载荷估计值为依据对制动力进行初始分配,其次,利用基于自抗扰控制(ADRC)算法设计的附加横摆力矩控制模块得到提升车辆操纵稳定性所需的附加横摆力矩,最后通过制动力调节模块对初始分配的制动力进行调节,利用Simulink与CarSim开展联合仿真并与比例分配方案进行对比。结果表明,使用所提出的控制策略时车辆在弯道制动条件下四轮不易抱死,横摆角速度与质心侧偏角也更接近理想值,有效提升了车辆弯道制动安全性。 展开更多

关键词 主动安全 电控机械式制动器 制动力控制 弯道 自抗扰控制

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电子机械制动夹钳的设计及其试验研究 被引量：5

14

作者 杨磊 苗峰 +3 位作者 王帅 周宇航 骆凯 张敬斌 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第5期648-654,共7页

针对有轨电车制动系统的需求特性,对电子机械制动(EMB)夹钳进行了研究,提出了一种EMB夹钳设计方案。首先,通过对夹钳的功能需求进行分析,确定了电子机械制动夹钳的技术参数,提出了电子机械制动夹钳的工作原理;然后,采用数学建模的计算方... 针对有轨电车制动系统的需求特性,对电子机械制动(EMB)夹钳进行了研究,提出了一种EMB夹钳设计方案。首先,通过对夹钳的功能需求进行分析,确定了电子机械制动夹钳的技术参数,提出了电子机械制动夹钳的工作原理;然后,采用数学建模的计算方法,确定了制动夹钳的电机、传动机构的关键设计参数,采用联合仿真的方法分析了电子机械制动夹钳的性能参数;最后,通过样机性能测试和环境适应性试验,对电子机械制动夹钳的设计方案进行了验证。研究结果表明:电子机械制动夹钳的响应时间小于300 ms,系统稳态误差为±0.5 kN,超调量小于1.4 kN,最大输出力达到28 kN,1 Hz正弦波跟随拟合度较好;具有输出力施加和缓解、停放制动、磨耗间隙自补偿及人工辅助缓解功能;各项功能和性能参数可满足车辆使用需求,具备工程化应用的条件。 展开更多

关键词 电子机械制动夹钳 有轨电车 联合仿真 数学建模 性能试验 环境适应性试验

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智能烟苗剪叶机控制系统的设计

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作者 陈为 罗亚辉 +3 位作者 胡文武 蒋蘋 彭凯 谭德权 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期541-547,共7页

针对现有烟苗剪叶机操作复杂、成本高、效率低、自动化水平低等不足,设计了YJY–ZD桥式烟苗剪叶机控制系统。该系统由执行元件、信息采集单元、信息处理单元和控制电路等组成,可实现烟苗剪叶机一键启动,自动完成往复机构横向往复运动与... 针对现有烟苗剪叶机操作复杂、成本高、效率低、自动化水平低等不足,设计了YJY–ZD桥式烟苗剪叶机控制系统。该系统由执行元件、信息采集单元、信息处理单元和控制电路等组成,可实现烟苗剪叶机一键启动,自动完成往复机构横向往复运动与整机纵向行走自动交互变换,运用往复运动控制算法控制往复机构往复运动,实现往复机构换向时无冲击、残余动能回收。试验测得的剪苗机作业漏剪率为0.55%,伤苗率为0.4%,漏拾率为0.4%,平均工作效率可达692 m2/h。 展开更多

关键词 烟苗剪叶机 往复机构 电控锁止 动能回收 短路制动

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