汽车线控制动系统参数优化研究
汽车制动系统的性能分析和优化设计
汽车制动系统的性能分析和优化设计摘要：随着我国轿车工业的不断发展，有关部门对轿车的安全性越来越关注，轿车的安全性也越来越重要。
而在汽车行驶过程中，刹车系统起着非常关键的作用，刹车系统既能确保汽车行驶的平稳性，又能有效地提高汽车的使用寿命，提高汽车的安全性。
汽车刹车系统作为一种重要的交通工具，其作用在于对车速进行有效的控制，以保证车辆在行驶时的平稳性。
本文通过对汽车制动器性能的分析，提出了改善汽车制动器性能的几点建议。
关键词：汽车制动系统；电子制动；气动制动1 引言汽车制动系统的主要功能是保证刹车时的安全，并保证刹车时不会受到路面坡度的影响，从而保证车辆的平稳运行。
在汽车制动系统中，最常用的制动方式有电子制动和气动动力制动。
本论文以某型轿车为研究对象，对其制动系统进行了理论分析，对其主要性能进行了分析，并对其进行了优化设计。
2汽车制动影响因素2.1汽车轮胎气压轮胎压力对汽车制动性能的影响很大。
当轮胎气压较低时，刹车平台接触面积较大，在打滑过程中会出现迟滞损耗，进而增加打滑摩擦，使得轮胎摩擦系数增加。
在轮胎压力较大的情况下，由于轮胎与刹车台接触面积较小，使得滑移摩擦系数降低，使得轮胎摩擦系数降低。
相反，如果胎压不足，则会使胎面凹陷，使胎面半径改变，起到刹车作用。
由于轮胎压力的改变，使得轮胎与鼓轮之间的最大粘着系数也随之改变，使得轮胎与鼓轮之间的接触状态改变，使得轮胎与鼓轮之间的摩擦状态改变，使得轮胎的制动性能降低。
尤其是在轮胎压力过高的情况下，车轮动半径会显著增加，从而使制动功率的测量值进一步下降。
车辆在刹车过程中，往往会出现轮胎一侧被锁死的情况，这种情况不仅会对制动力平衡造成很大的影响，而且还会造成很大的后果。
2.2 轮胎与地面摩擦系数轮胎与路面的摩擦力是影响车辆刹车性能的主要因素之一。
增加轮胎与地面的接触面，在增加抓地力的同时，也增加了对制动力的需求。
当摩擦力较大时，刹车噪音较大，摩擦力较大，噪音较大，油耗较高。
汽车制动优化控制方法探析
汽车制动优化控制方法探析汽车制动控制是汽车行驶过程中安全保障的重要措施之一，任何一台汽车的制动系统在设计时，都要考虑到行驶速度、路面状况、驾驶者经验等因素。
然而，在实际驾驶中难免会出现由于路况、天气、驾驶者的驾驶习惯等原因导致制动失控的情况。
因此，汽车制动优化控制方法的研究具有现实意义。
一、现有制动控制方法1.防抱死制动系统（ABS）ABS是一种针对滑动路面（如雨雪天气）的特殊制动系统，它能够自动调节刹车气压，防止车轮滑动，保持轮胎和地面之间的摩擦力，防止汽车失控。
ABS系统通过在车轮与车轮之间切换刹车压力，调整每个车轮的制动力，以避免车轮抱死。
2.电子制动力控制系统（EBD）EBD系统是基于ABS系统的升级版，它可以根据车辆负荷、载荷、惯性等因素精准调整每个车轮的制动力，进一步提高制动安全性。
在紧急制动情况下，EBD可以自动增加制动补偿力，防止轮胎抱死，提高刹车效率和安全性。
3.牵制力控制系统（TCS）TCS系统是一种基于水平和侧向牵引的系统，它可以通过调整各个车轮的制动力来控制车辆的进一步行驶。
当车轮失去牵引力时，TCS可以通过追加制动力来恢复牵引力，防止车辆滑动或打滑，提高驾驶的安全性。
车辆安全是制动控制技术研究的重点，目前研究的方向主要有以下几个方面：1.提高刹车性能制动性能是制动控制的核心，刹车性能包括制动距离、制动效率、刹车时间等。
最新研究表明，增加制动器的计算机控制能有效地提高刹车性能，尤其是在高速行驶时，精准的制动控制对于避免车祸具有重要作用。
2.减少制动噪音当前，制动系统产生的噪音还是一个普遍存在的问题。
尤其在城市中，制动噪音常常影响到居民的生活。
因此，制动优化控制方法的研究也包括减少制动噪音的研究，例如采用优化的制动器极化方法、仿生智能技术等。
3.智能化制动控制智能化制动控制是目前研究中的另一个重点，该技术可以使用智能传感器在车辆行驶的同时获取实时数据，以实现精准的制动控制。
汽车制动优化控制方法探析
汽车制动优化控制方法探析随着汽车的普及和道路交通的增加，汽车制动是一个非常重要的部分。
汽车制动的质量直接影响车辆的安全性能和乘客的生命安全。
因此，汽车制动优化控制方法的研究非常重要。
本文将从汽车制动的原理，制动优化控制方法和研究进展三个方面来探讨此问题。
汽车制动原理汽车制动是利用车轮的摩擦力来减慢或停止车辆的运动。
一般分为摩擦制动和惯性制动两种。
摩擦制动是指利用制动器对车轮的转动进行制动，惯性制动是指利用发动机的制动力抑制车辆的运动。
其中，摩擦制动是主要的制动方式之一。
制动优化控制方法是指通过优化控制制动力来实现汽车制动质量的提高。
例如，通过控制制动器的压力、实现刹车距离的缩短，通过控制车轮的旋转速度、实现刹车力度的平稳与协调等。
汽车制动优化控制方法有以下几种：1. 预制动：利用车辆传感器实时监测车辆状态，并根据状态变化控制刹车器的压力，提高制动效果。
2. 车轮转速控制：检测车轮转速的变化，通过调节刹车器的压力，使车轮的转速达到最佳控制状态，达到制动距离更短的效果。
3. 制动力分配控制：根据车轮的摩擦系数，通过动态分配制动力，使得每个轮子的刹车力度更为均衡，保证车辆在制动时的稳定性。
4. 制动力控制：根据车速、加速度、车辆质量和路面摩擦系数等因素，实现精确的制动力控制。
研究进展目前，国内外对汽车制动优化控制方法的研究已经取得了很大的进步。
例如，利用智能控制算法和传感器技术，实现更为精确的控制效果，使得汽车制动距离更为短，并且具有更高的安全性能。
同时，利用新材料制造制动器，提升制动器的制动效果和使用寿命。
结论汽车制动优化控制方法是提高汽车制动质量的重要手段，目前已经取得了很大的进展。
未来，随着新技术的不断发展，相信汽车制动优化控制方法将会更加准确、精细和安全。
智能电动汽车线控制动关键技术与研究进展
智能电动汽车线控制动关键技术与研究进展在科技的海洋中，智能电动汽车犹如一艘扬帆远航的巨轮，而线控制动技术则是这艘巨轮上不可或缺的舵手。
它以电子信号为媒介，通过传感器、控制器和执行器等组件，实现对车辆制动系统的精确控制。
这种技术不仅提高了汽车的安全性和可靠性，还为自动驾驶技术的发展铺平了道路。
首先，让我们来探讨线控制动技术的工作原理。
当驾驶员踩下制动踏板时，传感器会捕捉到这一动作并将其转化为电信号。
随后，这些信号被传输至控制器，控制器根据车辆当前的行驶状态和外部环境信息，计算出合适的制动力矩。
最后，执行器接收到控制器的指令并驱动制动器工作，从而实现对车辆的精确制动。
然而，线控制动技术的发展并非一帆风顺。
其中最大的挑战之一就是如何确保系统的稳定性和可靠性。
由于线控制动系统完全依赖于电子信号进行控制，任何信号传输的延迟或干扰都可能导致制动失效或误操作。
因此，研究人员们一直在努力寻找解决方案。
他们通过优化算法、改进硬件设备以及加强系统测试等手段，不断提高线控制动系统的性能和稳定性。
除了稳定性和可靠性外，安全性也是线控制动技术发展的重要考量因素。
毕竟，在任何情况下，保障乘客的安全都是汽车设计的首要任务。
为此，研究人员们在线控制动系统中加入了多重安全机制。
例如，当主控制系统出现故障时，备用系统会立即接管控制任务；同时，系统还会实时监测各个组件的工作状态，一旦发现异常情况就会立即发出警报并采取相应措施。
当然，随着智能电动汽车技术的不断发展，线控制动技术也在不断进步。
近年来，研究人员们在提高线控制动系统的响应速度、降低能耗以及增强环境适应性等方面取得了显著成果。
例如，他们开发出了新型的传感器和执行器材料，使得系统更加轻便且耐用；同时，他们还改进了控制算法，使得系统能够更好地适应复杂多变的道路环境。
展望未来，线控制动技术在智能电动汽车领域的应用前景广阔。
随着自动驾驶技术的不断成熟和完善，线控制动系统将发挥越来越重要的作用。
汽车线控制动操纵系统的设计与研究的开题报告
汽车线控制动操纵系统的设计与研究的开题报告一、课题背景汽车是现代人们生活必不可少的交通工具之一。
为了保证汽车驾驶过程中行车的安全性和舒适性，现代汽车都配备了各种各样的操纵系统，其中包括控制动作的操纵系统。
车辆控制动作的操纵系统是汽车中最核心的系统之一，通常由制动系统、转向系统以及加速系统等部件组成。
其中，制动系统的作用是在紧急情况下迅速减速或者停车，转向系统的作用是改变车辆的方向，加速系统的作用是通过控制油门来加速或减速。
目前，国内外汽车制造工业发展迅速，越来越多的人选择轿车作为代步工具。
因此，如何设计一套稳定可靠的汽车控制动作操纵系统，已经成为了一个重要的研究课题。
二、研究目的和意义本研究旨在为汽车控制动作操纵系统的设计和研究提供理论支持，解决操纵系统工程设计中存在的技术难题，为汽车制造业的发展做出贡献。
具体目的如下：1. 分析目前国内外汽车控制操纵系统工程设计的标准和规范，总结其特点与不足之处；2. 探讨汽车控制动作操纵系统的各部件的工作原理、性能特点，并对其进行分析和评价；3. 研究控制操纵系统的控制策略，设计相应的算法和控制系统；4. 针对控制系统的设计和实现，对其运行效果和性能进行测试，分析其强弱点和改进措施。
三、研究方法和技术路线本研究主要采用理论分析、数值模拟、实验测试等方法与技术进行研究。
具体技术路线如下：1. 文献综述：了解国内外汽车制动、转向和加速控制操纵系统工程设计的标准和规范，总结其特点与不足之处，对现有研究进行分析、评估和归纳；2. 系统分析：研究控制操纵系统的各部件（制动系统、转向系统和加速系统）的工作原理、性能特点，建立相应的数学模型，进行仿真分析和评价；3. 算法设计：根据对系统的分析和评估，设计相应的算法、控制策略和控制系统；4. 实验测试：针对控制系统的设计和实现，设计测试方案，测试并分析其运行效果和性能；5. 结果分析：分析实验结果，总结控制系统的强弱点，提出改进措施，为进一步研究提供重要的参考资料。
汽车制动优化控制方法探析
汽车制动优化控制方法探析汽车制动是车辆行驶过程中非常重要的一个环节，它直接关系到车辆的安全性能。
随着汽车制动技术的不断发展，制动系统的控制方法也在不断优化。
本文将探索汽车制动优化控制方法，分析目前常见的几种控制方法，并对未来的发展趋势进行展望。
一、常见的汽车制动控制方法1. 制动阀控制方法制动阀控制方法是常见的一种汽车制动控制方法，它主要靠调节制动阀的开合程度来控制制动力的大小。
通过改变制动阀的开度，可以实现对制动压力的调节，从而实现制动的灵活控制。
制动力矢量控制方法是一种精细化的制动控制方法，它通过调节每个车轮的制动力大小和分布，来实现对车辆制动性能的优化。
这种方法可以根据车辆的实际行驶状态，动态调整每个车轮的制动力，使车辆在刹车过程中更加稳定和安全。
制动辅助系统控制方法是将现代汽车电子技术与制动控制相结合的一种新型控制方法。
通过使用传感器、控制单元和执行机构等设备，可以实现对车辆制动力的智能控制和辅助，使车辆在制动过程中更加安全和舒适。
1. 电动化和智能化随着汽车电动化和智能化的发展，越来越多的汽车制动系统开始采用电子控制单元（ECU）来实现对制动系统的智能控制。
未来，汽车制动系统将更加倾向于电动化和智能化，通过使用电子控制技术，可以实现对制动系统的精准控制，使制动系统更加安全和高效。
2. 集成化和智能互联未来汽车制动系统将更加倾向于集成化和智能互联。
通过将车辆制动系统与其他车辆控制系统（如车辆稳定控制系统、驱动控制系统等）进行智能互联，可以实现对整车动态性能的统一优化控制，从而提升车辆的安全性能和驾驶舒适性。
3. 智能化调节和自适应控制未来汽车制动系统将更加倾向于智能化调节和自适应控制。
通过使用先进的传感器技术和智能控制算法，可以实现对车辆实时行驶状态的识别和分析，从而实现对车辆制动系统的智能化调节和自适应控制，使车辆在各种路况下具有更好的制动性能。
三、结语汽车制动优化控制方法的不断发展，为汽车制动系统的性能提升和安全性能提供了更多可能。
汽车制动优化控制方法探析
汽车制动优化控制方法探析【摘要】本文探讨了汽车制动优化控制方法，首先介绍了汽车制动系统的基本概念和原理。
然后讨论了当前流行的制动系统优化控制方法，包括ABS、EBD等技术的应用。
接着阐述了智能制动系统的设计思路和实现方式。
通过对一些优化控制方法的实例分析，深入探讨了不同控制策略的优缺点。
最后展望了未来汽车制动系统的发展趋势，包括更智能化、自动化和专业化的方向。
通过本文的研究，可以更好地了解汽车制动系统的优化控制方法，为未来的汽车驾驶安全和舒适性提供参考。
【关键词】汽车制动系统、优化控制方法、智能制动系统、实例分析、发展趋势、结论1. 引言1.1 引言汽车制动系统作为汽车安全性能的重要组成部分，一直受到广泛关注。
在日常驾驶过程中，有效的制动系统可以确保驾驶者和乘客的安全，同时也可以保护车辆本身免受损害。
随着技术的不断发展，汽车制动系统的优化控制方法也得到了很大的改进和提升。
通过对制动系统的深入研究和分析，可以发现一些新的优化控制方法，从而进一步提高汽车的制动性能和安全性。
本文将对汽车制动优化控制方法进行深入探析，通过对汽车制动系统的概述，制动系统优化控制方法，智能制动系统设计，优化控制方法实例分析以及未来发展趋势的研究，来更全面地了解和掌握汽车制动系统的优化控制方法。
通过对这些内容的分析和讨论，我们可以更好地理解汽车制动系统的工作原理、优化控制方法的实施和未来的发展趋势，为汽车制动系统的设计和制造提供重要的参考和借鉴。
2. 正文2.1 汽车制动系统概述汽车制动系统是保证车辆行驶安全的重要组成部分，其主要功能是将车辆在运动过程中积累的动能转化为热能，通过摩擦力使车轮减速或停止。
制动系统通常由制动踏板、制动管路、制动液、制动器和制动盘等部件组成。
在汽车进行制动操作时，司机通过踩下制动踏板，制动液被推动流动至制动器中，使制动器产生摩擦力与制动盘接触从而减速车辆。
汽车制动系统按照制动原理可分为机械制动、液压制动和电子控制制动等类型。
汽车制动优化控制方法探析
汽车制动优化控制方法探析随着汽车产业的不断发展，人们对汽车的制动性能要求越来越高。
为了提高汽车的安全性能和行驶舒适度，汽车制动技术得到了不断发展和改进。
现代汽车制动系统一般采用电控制动技术，车辆刹车时会产生大量的能量转化为热能对制动系统进行热量的散发，如果不能有效地进行热量的散发，就会影响制动性能及寿命，并且还会出现制动噪音和抖动等问题。
本文将探索汽车制动优化控制方法，提高汽车制动性能。
动态制动优化控制方法是指采用传感器和控制系统对制动进行实时监控和调整。
这种方法可以根据车速、路况、气温、制动片磨损程度等一系列参数，实时计算出需要施加的制动力大小和时间，以达到最佳制动效果。
这种方法能够有效地提高制动效率，减少制动噪音和抖动。
二、智能制动系统智能制动系统是指采用先进的控制算法和机器学习技术，对车辆进行智能化调节和控制。
这种系统可以根据驾驶员的驾驶习惯和车辆的数据进行学习和分析，实现智能制动，提高制动性能和驾驶舒适度。
智能制动系统还可以根据交通信号灯的状态和车辆的行驶路线，智能预测车辆到达路口的时间和距离，实现智能制动，提高行车安全性。
电液制动系统是指将传统的液压制动系统改为电液混合制动系统，它采用带有电磁阀的液压制动系统，通过电控模块控制电磁阀的开闭，从而实现对制动液体压力的调整。
这种系统可以精准地控制制动力的大小和时间，提高了制动的精准度和可控性，减少了制动噪音和抖动。
气动制动系统是一种高效的制动系统，它采用气压作为能量来源，通过气动装置的控制，实现了对制动力的高效精准调整。
这种系统具有响应速度快、制动力大、寿命长、维护成本低等优点，在重型车辆的制动中应用广泛。
五、电子防抱死制动系统电子防抱死制动系统是现代汽车制动系统的一项重要技术，它能够实现轮胎与地面的最佳抓地力利用，避免轮胎抱死造成的滑动，从而有效地提高制动效率和行车安全性。
电子防抱死制动系统可以对不同路况和天气条件进行智能调节，实现优化制动。
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一１６３～ 万方数据
本文基于ＭＡＴＬＡＢ软件平台设计了图形用户界面友好 的汽车线控制动系统零部件的参数优化平台，直观简单。本 文利用参数优化设计方法进行参数优化，设计效率高，容易 快速达到设计目标。采用遗传算法解决多变量带约束非线 性优化问题，能找到全局最优点，在保证零件强度的前提下 实现了汽车线控制动系统零部件的轻量化，因而有一定的理 论价值和工程应用价值。
目前，各研究机构对汽车线控制动系统的研究主要集中
于制动控制策略、软件容错、软件设计、电机控制等方面的研 究∞Ｊ，而对汽车线控制动系统机械结构的设计、优化等方面 的研究涉及较少。传统的机械结构设计先根据经验数据选 取设计参数，然后进行基于经典公式的强度校核，设计周期 长、效率低，而难于实现最优化目标【４ Ｊ。
ｓ．ｔ．
行星齿轮传动进行参数优化的约束条件
行星齿轮传动的约束条件保证其承载能力，包括齿面接 触强度（式（５））、齿根弯曲强度（式（６））。 其中，太阳轮一行星轮外啮合齿轮副的齿面接触疲劳强 度：
丁。。——太阳轮的输人力矩，ＩＬｃａ——太阳轮一行星轮的
齿数比。
ＦｒＯ／＂Ｉ２＿，ＩＴＫ，２：２，
＿２每Ｌ
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Ｕ２Ｕ“Ⅱ
（１７）
ｇ。（算）≤０（１≤ｎ≤６） （１≤ｓ≤２） ｐ（ｘ）＝０
（１８） （１９） （２０）
Ｚ。（ｚ）≤０
≤［ｏｒＨ］
（５） 分析。
基于该数学模型，可进行减速器相关结构参数的优化及
≤［Ｏ＂Ｆ］ Ｊ
（６） Ｌ液压制动系统由于存在制动液，不环保、易
定每个车轮应该实施的制动力的大小，根据控制器输出信号 控制电机的运动，实施制动，制动响应快，提高制动效能。并 且通过电子制动力分配、制动防抱死等安全制动功能提高制 动时的方向稳定性，因而是制动技术发展的必然趋势¨。２ｊ。
泄露，结构复杂，响应的实时性差，不符合汽车安全、节能、环 保的要求。汽车线控制动系统（ｂｒａｋｅ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｒｅｄｕｃｅｒ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉ－ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ
ａ—
ｍｉｚｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｍｕｌｔｉ ｄｏｐｔｅｄ
ｖａｒｉａｂｌｅｓ
ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ
３．３
减速器参数优化问题的约束条件 为保证减速器正常工作时的承载能力，减速器进行参数
优化时的约束条件包括各齿轮的强度条件等。
３．３．１
锥齿轮传动进行参数优化的约束条件
锥齿轮传动的约束条件保证其承载能力，包括锥齿轮的
一】６４一 万方数据
齿面接触强度（式（３））、齿根弯曲强度（式（４））。
锥齿轮的模数限制：
齿轮传动的传动比ｕ。、小锥齿轮的齿数。ｋ、锥齿轮的模数
ｍ．、齿宽系数‰、行星传动中的太阳轮齿数ｚ¨、模数ｍ：、齿
宽ｂ：等７个参数。故该组参数可作为优化的设计变量： ｚ＝［算一Ｘ２
①制动块②滚珠丝杠副③行星齿轮传动④锥齿轮传动⑤电机 图２线控制动子系统的制动执行机构简图
Ｘ３茹一石ｓ
Ｘ６戈，］’
ｚｌ。ｍ２
第３０卷第５期
文章编号：１００６—９３４８（２０１３）０５—０１６３一０４
计算机仿真
２０１３年５月
汽车线控制动系统参数优化研究
于蕾艳１，赵万忠２
（１。中国石油大学（华东）机电学院，山东青岛２６６５８０；２．南京航空航天大学能源与动力学院，江苏南京２１１３０１６） 摘要：研究汽车智能机电一体化制动系统，汽车线控制动系统根据制动意图和制动性要求控制电机产生制动力矩，制动实时 性和主动安全性高，同时实现系统轻量化。为解决上述问题，研究了线控制动系统的结构和方案设计。然后，建立了锥齿轮 和行星齿轮传动组成的电机二级减速装置的多变量带约束非线性优化数学模型，以减速器体积最小为优化目标，以锥齿轮 和行星齿轮传动的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度条件等为约束，以齿轮齿数、模数、齿宽、传动比等多参数为优化 变量。最后，采用带约束多变量优化算法和遗传算法进行了减速器的七个参数优化。结果表明，所采用优化方法有效最小 化减速器体积而保证减速器强度等工作条件，实现线控制动系统的轻量化和最优设计目标。 关键词：线控制动系统；参数优化；遗传算法；二级减速器；轻量化 中图分类号：ＴＰ３９１．９ 文献标识码：Ｂ
ａｎｄ
ｐｌａｎｅｔａｒｙ
ｄｒｉｖｅ
ａｓ
ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ｏｆ ｏｐｔｉｍｉ・
ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ｖａｒｉａｂｌｅｓ ａｎｄ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｍｕｌｔｉ
ｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｃｏｎｓｔｒｍｎｅｄ
ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ
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Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｑｉｎｇｄａｏ
Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６５８０，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｖｅｈｉｃｌｅ ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ａｓ
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Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ
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Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｂｒａｋｅ ｂｙ Ｗｉｒｅ Ｓｙｓｔｅｍ
ＹＵ Ｌｅｉ－ｙａｎ．ＺＨＡＯ Ｗａｎ－ｚｈｏｎｇ
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ
ｏｆ Ｅｌｅｅｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ
ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ａｎｄ
ｈｉｉｇｈ
ａｃｔｉｖｅ ｓａｆｅｔｙ ａｒｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ．
Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂｒａｋｅ ｗｉｔｈ ｗｉｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｉｍ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｗｅｉｇｈｔ．Ｔｈｅｎ，ｏｐ・ ｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｔｗｏ ｓｔａｇｅ ｓｐｅｅｄ ｒｅｄｕｃｅｒ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ｂｅｖｅｌ ｇｅａｒ ｄｒｉｖｅ
３汽车线控制动系统的减速器优化数学模型
本文以电机的减速器为例，研究汽车线控制动系统机械 零部件的优化问题和方法。首先要确定优化的三要素即研 究对象的目标函数、设计变量和约束条件。该优化问题属于 多变量有约束非线性混合优化。优化前，已经根据经典的机 械设计确定了各齿轮的材料、热处理、许用应力等数值。 ３．１减速器优化问题的目标函数 减速器的优化目标有体积最小、承载能力最大、经济效 益最好三种¨ｏ。汽车要求零件结构紧凑，为实现轻量化，在 保证承载能力的前提下，希望减速器体积最小。所以，本文 设计线控制动系统减速器的基本参数时，以减速器的体积 ｙ（一级锥齿轮传动的体积Ｖ。与二级行星齿轮传动的体积Ｋ 之和）作为目标函数。其中，一级锥齿轮传动的体积ｙ．包括 大锥齿轮的体积和小锥齿轮的体积。为了简化，每个圆锥齿 轮的体积可近似为其大端分度圆与小端分度圆之间的圆台 的体积∽Ｊ。
ｇｅｎｅｔｉｃ
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ｍｅｔｈｏｄｓ
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ｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｒｅｄｕｃｅｒ’Ｓ ｖｏｌｕｍｅ ａｎｄ ｍａｓｓ ｗｈｉｌｅ ａｓｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｈｕｓ ｌｉｇｈｔ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｕｍ ｒｅａｌｉｚｅｄ．
３．３．２
芦挚兰旦掣１（１－０．５略）（４）
行星齿轮传动的模数限制：
２≤ｍ，≤８
（１６）
综合以上各式，整理各非线性不等式约束成规定形式
（式（１８）），整理线性不等式约束成规定形式（式（１９）），整理 非线性等式约束成规定形式（式（２０）），则电机二级减速器 优化的数学模型表示为： ｍｉ．ｆ（ｚ）＝Ｖ＝ＶＩ＋屹
ｂｙ ｗｉｒｅ
ｓｙｓｔｅｍ，ＢＢＷ）
是一种新兴的机电一体化系统，根据驾驶员的制动踏板信
号、制动时的车速信号等由控制器的制动力分配控制策略确
基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助（１１ＣＸ０４０３９Ａ） 国家自然科学基金资助项目（（５１００５２４８，５１００５１ １５） 收稿１３期：２０１２—０９一Ｏｌ修回１５ｔ期：２０１２—０９—１０
２汽车线控制动系统的方案设计
图１为线控制动系统执行机构传动原理简图。线控制 动系统主要由电机及减速器、运动转换装置、车轮制动器总 成等组成，结构简单，容易实现模块化，便于装配和维护。液 压制动系统以发动机作为制动的动力源，而线控制动系统采 用电机作为动力源，制动时电机才工作，因而节能。图２为 线控制动子系统的制动执行机构简图。电机、减速器等各关 键部件的功率、转速、力矩等动力参数采用反向计算方法，即 先计算车轮的地面制动力需求，再计算车轮摩擦力矩、制动 块的夹紧力、运动转换装置的动力参数、电机减速器的动力 参数，最后确定电机的动力参数，选择电机的型号。
情况下，可实现较大的传动比，且有效率高，运动平稳等优 点。行星齿轮传动采用ＮＧＷ型。为实现轻量化的最优设 计，锥齿轮传动和行星齿轮传动的传动比需要根据优化算法 优化结果进行分配。 根据执行装置的运动要求，运动转换装置选用了滚珠丝 杠副，将减速器输出的旋转运动转换为制动块的平动，将减 速器输出的力矩转换为制动块的推力，实现对制动盘的夹紧 而产生摩擦力矩，实现车轮的制动。