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无论是为了提高行车的主动安全和整车集成度,还是满足智能化汽车和新能源汽车的发展需求,集成线控制动系统都是汽车制动系统的重要研究和发展方向。目前的线控制动系统多为电子液压制动系统,具有“主动快速建压、精确控压、系统全解耦、失效制动”等几个主要特点,同时需要实现常规制动、ABS控制、TCS控制、ESC控制、ACC控制、AEB控制和再生制动等功能。集成线控制动系统的响应特性和控制器是影响该系统“主动快速建压”和“精确控压”的关键,也是该系统实现相应功能的关键。所以,本文依托科技部重点研发专项项目,对集成线控制动系统进行了响应特性与控制研究,并围绕集成线控制动系统的建模、响应特性分析、控制器设计、控制器优化和结构优化、以及集成线控制动系统的硬件在环试验和仿真验证等问题展开讨论:(1)集成线控制动系统开环响应特性研究。依据集成线控制动系统中的各元件结构原理及动力学方程,分别建立相应的仿真模型,并根据集成线控制动系统的功能原理搭建整个集成线控制动系统的仿真模型。借助搭建的仿真模型,研究关键元件的结构参数对集成线控制动系统的开环响应特性的影响,为集成线控制动系统的结构优化提供依据。(2)集成线控制动系统控制与优化设计。设计集成线控制动系统的执行机构控制器,包括线性调压阀控制器、常开电磁阀控制器和常闭电磁阀控制器。因线性调压阀控制器对集成线控制动系统的响应特性有关键性的影响,本文分别采用PID算法和模糊PID算法设计了线性调压阀控制器,并对比发现两种控制器对集成线控制动系统的响应特性都未有较好的改善,响应特性中的超调量过大,调节时间过长,不利于集成线控制动系统的稳定工作和行车安全。所以,本文一方面采用“最优拉丁超立方”试验优化方法对集成线控制动系统进行结构优化,另一方面采用“粒子群算法”对线性调压阀控制器进行优化,优化后的集成线控制动系统的响应特性有较大改善。(3)集成线控制动系统软件在环仿真验证。采用Carsim软件和MATLAB/Simulink软件联合仿真,构建整车模型和集成线控制动系统仿真平台,并选取典型工况分别验证在ABS控制策略、TCS控制策略和ESC控制策略下集成线控制动系统的有效性。(4)集成线控制动系统硬件在环试验验证。在集成线控制动系统硬件在环试验平台上,证明了在本文设计的控制器作用下,集成线控制动系统响应速度快,可以实现压力精确控制。