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汽车自动防撞液压伺服系统设计、研究及仿真

作　者: 谢林
导　师: 李湘闽
学　校: 江西理工大学
专　业: 机械电子
关键词: 自动防撞 液压伺服系统 伺服阀 AMEsim 仿真 主动安全性
分类号: U463.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


电液伺服控制系统以其控制精度高,响应速度快,抗负载刚度大等优点,在航空航天领域如导弹,火箭等的模拟加载装置,冶金领域如纠偏机构,张力控制结构,军事领域如火炮控制结构,工程机械领域如推土机,压路机等都有着广泛的应用。本文主要研究汽车电液伺服控制刹车系统,使汽车遇到障碍后能自动刹车,实现汽车的自动防撞。汽车防撞系统是一种可向司机发出视听告警信号,同时实行自动制动的装置。装载在车身的雷达实时地检测车辆的运行工况,把所检测到的相对距离、相对速度、自车速度及路面情况等信息传递到电制单元,电制单元根据送入信息,依据所建立的安全模型计算出安全距离、危险距离和制动距离,并通过两车实际相对距离与之比较进行行车安全判定,最后做出控制决策,当两车实际相对距离小于危险距离时,系统发出危险报警信号;若驾驶员未采取有效措施而使得两车实际相对距离小于等于制动距离或出现紧急情况时,控制单元会发出自动制动指令,对车辆实施自动制动(刹车),从而避免车辆发生碰撞,达到防撞目的。汽车自动防撞系统的研究涉及到物理运动,信号处理,控制策略和计算机控制技术等多方面的综合内容。本文着力于设计,研究一种液压伺服系统,在最少改变汽车制动系统原有结构的前提下,把此液压系统并入其中,作为一个辅助制动装置。根据所研究问题的实际情况,设计双喷嘴电液伺服阀,通过参数寻优找到一组参数使阀性能最优;通过理论分析,建立液压伺服制动系统的数学模型。建立基于AMESim软件的汽车自动防撞液压伺服系统的模型,通过AMEsim软件的优化设计模块,寻找一组参数使伺服系统性能最优化。通过仿真实验,得到液压伺服系统的力—时间响应曲线,说明本文所设计的汽车自动防撞液压伺服系统在缩短制动时间方面有优势,对提高汽车的主动安全性有一定作用。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章 绪论  7-14
  1.1 课题研究的意义  7-8
  1.2 汽车自动防撞技术的发展简介  8-10
  1.3 液压伺服系统控制技术的发展简介  10-11
  1.4 汽车自动防撞系统的总体结构  11-12
  1.5 自动防撞的实现  12-13
  1.6 本课题研究的目的及主要内容  13-14
第二章 自制动系统总体结构设计  14-18
  2.1 汽车制动系统基本功能  14
  2.2 汽车制动技术指标要求-伺服制动系统的要求  14
  2.3 汽车自制防撞液压伺服系统总体设计  14-17
  2.4 汽车自防撞液压伺服系统控制方式  17
  2.5 本章小结  17-18
第三章 汽车行驶模型及汽车制动系统分析  18-25
  3.1 汽车行驶安全距离数学模型  18-20
    3.1.1 跟车距离的数学模型  18-19
    3.1.2 横向速度的数学模型  19-20
  3.2 制动器制动力  20-24
    3.2.1 制动器制动力矩的效能因数法计算公式  21-23
    3.2.2 摩擦片受力分析  23-24
  3.3 本章小结  24-25
第四章 伺服控制系统分析与设计  25-44
  4.1 制动缸分析与设计  25-26
  4.2 伺服阀分析与设计  26-38
    4.2.1 工作原理  26-27
    4.2.2 力反馈伺服阀的设计  27-38
  4.3 系统附属件选择  38-43
    4.3.1 反馈传感器选择  38
    4.3.2 压力能源回路分析和参数确定  38-42
    4.3.3 单向阀和梭阀  42-43
  4.4 本章小结  43-44
第五章 系统建模与仿真  44-62
  5.1 软件介绍  44
  5.2 伺服阀建模  44-46
  5.3 阀控缸系统建模  46-49
  5.4 AMEsim 建模与分析  49-57
    5.4.1 伺服阀仿真与分析  49-51
    5.4.2 伺服阀优化设计  51-52
    5.4.3 系统的整体仿真与分析  52-53
    5.4.4 系统整体优化  53-57
  5.5 汽车自动防撞液压伺服系统设计总结  57-62
第六章 总结和展望  62-64
  6.1 论文总结  62
  6.2 论文的主要创新点  62
  6.3 工作展望  62-64
参考文献  64-66
致谢  66-67
附录A  67-69
附录B  69-71
个人简介  71

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车结构部件 > 制动系统
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