生輝， 蓋江濤， 李春明， 杜明剛， 帥志斌

(中國北方車輛研究所 車輛傳動重點實驗室， 北京 100072)

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高速電驅(qū)動履帶車輛聯(lián)合制動轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制研究

生輝， 蓋江濤， 李春明， 杜明剛， 帥志斌

(中國北方車輛研究所 車輛傳動重點實驗室， 北京 100072)

針對高速電驅(qū)動履帶車輛機械制動器、電機和電液緩速器3種執(zhí)行部件聯(lián)合制動轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的問題，提出了機械制動器、電機和電液緩速器動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略。基于制動需求和車速等因素進行穩(wěn)態(tài)制動力分配，綜合考慮3種執(zhí)行部件動態(tài)響應(yīng)特性，建立基于電機- 電液緩速器二者聯(lián)合制動和機械- 電機- 電液緩速器三者聯(lián)合制動轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略，搭建面向工程應(yīng)用的電驅(qū)動履帶車輛傳動系統(tǒng)仿真模型,利用實時仿真工具進行策略驗證。仿真結(jié)果表明，在整個制動過程中該動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略可提高車輛總制動轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度和精度，改善系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性。

兵器科學(xué)與技術(shù)； 高速; 電驅(qū)動履帶車輛； 聯(lián)合制動； 動態(tài)協(xié)調(diào)控制； 實時仿真

0 引言

與液力機械綜合傳動的履帶車輛相比，采用電驅(qū)動的履帶車輛可以實現(xiàn)無級變速，該方法效率高，易于布置，適合采用現(xiàn)代控制技術(shù)，利用電機制動時還可以回收能量，提高能源利用率。但是隨著履帶車輛的高速化發(fā)展，制動負(fù)荷也越來越大，利用單一執(zhí)行部件或機電聯(lián)合制動往往不能較好地滿足高速緊急制動的苛刻要求，利用多種執(zhí)行部件聯(lián)合制動成為重型高速履帶車輛制動技術(shù)發(fā)展趨勢。

研究采用機械制動器、電機和電液緩速器3種執(zhí)行部件聯(lián)合制動，與以往的研究[1-6]相比，執(zhí)行部件更多，制動模式更復(fù)雜。以往的研究只考慮了穩(wěn)態(tài)制動力分配，未加入動態(tài)協(xié)調(diào)控制，如果僅僅設(shè)計穩(wěn)態(tài)制動轉(zhuǎn)矩分配策略，而不進行動態(tài)協(xié)調(diào)控制，會大大降低履帶車輛的穩(wěn)定性和舒適性。國內(nèi)針對聯(lián)合制動系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調(diào)控制的研究[7-9]相對較少，主要有以下3種:1)通過對機械制動系統(tǒng)和電機系統(tǒng)進行校正，使兩者響應(yīng)速度相同[10]，該策略會導(dǎo)致整個系統(tǒng)響應(yīng)滯后;2)利用濾波算法，低頻部分由機械制動系統(tǒng)提供，高頻部分由電機提供[11]，該策略在某些模式切換時的控制效果不理想;3)利用前饋- 反饋調(diào)節(jié)電機制動轉(zhuǎn)矩以快速響應(yīng)制動需求[12]，但該策略在電機制動力飽和時效果并不理想。

針對高速電驅(qū)動履帶車輛，分析了機械制動器、電機和電液緩速器3種制動系統(tǒng)制動轉(zhuǎn)矩的動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略。首先通過對制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特性的分析，建立機械制動系統(tǒng)、電機和電液緩速器的動態(tài)響應(yīng)特性傳遞函數(shù)，以及系統(tǒng)動力學(xué)模型；其次建立未加入機械制動以前，以電液緩速器制動轉(zhuǎn)矩作為擾動，電機制動轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)的控制策略，加入機械制動之后，以電機和電液緩速器制動轉(zhuǎn)矩為擾動，機械制動轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)的協(xié)調(diào)控制策略；最后搭建“駕駛員- 控制器”[13]在環(huán)的雙電機驅(qū)動履帶車輛實時仿真系統(tǒng)，進行了控制算法的仿真驗證。結(jié)果表明：該策略下的制動轉(zhuǎn)矩響應(yīng)精度更高，系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性更好。

1 制動系統(tǒng)分析與建模

1.1 制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高速電驅(qū)動履帶車輛制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。電機制動轉(zhuǎn)矩施加在減速器之前，電液緩速器和機械制動轉(zhuǎn)矩施加在變速器輸出軸上。

圖1 制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖Fig.1 Block diagram of brake system structure

1.2 系統(tǒng)動力學(xué)建模

電驅(qū)動履帶車輛直線行駛制動過程動力學(xué)模型為

2Fmeic+2Felkjkokbic+2Freic，

(1)

式中：f為地面阻力系數(shù);m為整車質(zhì)量；δ為質(zhì)量增加系數(shù)；g為重力加速度；α為爬坡角度；CD為空氣阻力系數(shù)；A為迎風(fēng)面積；v為車輛速度;Fme為折算到主動輪處的機械制動力；Fel為折算到主動輪處的電機制動力；Fre為折算到主動輪處的電液緩速器制動力;ic為側(cè)傳動比；kj為減速比；ko為耦合機構(gòu)傳動比，ko=1；kb為變速比。

1.3 電機系統(tǒng)模型

圖2 電機轉(zhuǎn)矩及效率圖Fig.2 Motor torque and efficiency

本文是對電機系統(tǒng)整體進行模型設(shè)計，因此不需要考慮電機內(nèi)部的物理過程，只需要測得電機的外特性以及效率特性數(shù)據(jù)(見圖2)，再加上1階滯后環(huán)節(jié)來表示電機的輸入、輸出特性，以此描述出電機系統(tǒng)的模型。

電動時，

(2)

式中:Tel為電機輸出轉(zhuǎn)矩；Tel_req為電機需求轉(zhuǎn)矩；Tel_max 和Tel_min 分別為電機允許的最大轉(zhuǎn)矩和最小轉(zhuǎn)矩；k1為電機系統(tǒng)常數(shù)；τ1為時間常數(shù)；s為拉普拉斯算子。

制動時，

(3)

式中：k2為電機系統(tǒng)常數(shù)；τ2為時間常數(shù)。

電機系統(tǒng)工作區(qū)間為0～1 100 N·m，選取電機額定轉(zhuǎn)矩1 100 N·m進行動態(tài)響應(yīng)試驗，試驗曲線如圖3所示。

圖3 電機額定轉(zhuǎn)矩動態(tài)響應(yīng)特性Fig.3 Dynamic response characteristics of motor

1.4 電液緩速器模型

建立電液緩速系統(tǒng)整體模型，只需要考慮電液緩速器輸出制動轉(zhuǎn)矩特性，再加上1階滯后環(huán)節(jié)修正，則制動轉(zhuǎn)矩為

(4)

式中：Tre為電液緩速器輸出制動轉(zhuǎn)矩；Tre_max為電液緩速器允許的最大制動轉(zhuǎn)矩；k3為電液緩速器系統(tǒng)常數(shù)；τ3為時間常數(shù)。

電液緩速器的工作區(qū)間為0～2 200 N·m,選取電液緩速器2 200 N·m進行動態(tài)響應(yīng)試驗，試驗曲線如圖4所示。

圖4 電液緩速器動態(tài)響應(yīng)特性Fig.4 Dynamic response characteristics of electro hydraulic retarder

1.5 機械制動系統(tǒng)模型

機械制動系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)模型和制動器模型。液壓系統(tǒng)壓力由控制器分配的機械制動轉(zhuǎn)矩決定，制動器制動轉(zhuǎn)矩與制動壓力和制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)系。

T′me=Mpb,

(5)

式中：T′me為制動器制動轉(zhuǎn)矩；pb為制動壓力；M為制動器制動效能因數(shù)，M=m1+m2v+m3v2,其中m1、m2、m3由試驗數(shù)據(jù)擬合得到。

考慮系統(tǒng)存在機械和液壓延遲，用1階滯后環(huán)節(jié)來修正制動轉(zhuǎn)矩，則考慮延遲的制動器制動轉(zhuǎn)矩為

(6)

式中：k4為電機系統(tǒng)常數(shù)；τ4為時間常數(shù)。

選取液壓系統(tǒng)壓力12 MPa進行動態(tài)響應(yīng)特性進行試驗，試驗曲線如圖5所示。

圖5 液壓系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性Fig.5 Dynamic response characteristics of hydraulic system

2 制動力協(xié)調(diào)分配控制策略

制動力協(xié)調(diào)分配控制策略包括：穩(wěn)態(tài)制動轉(zhuǎn)矩分配和動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略。穩(wěn)態(tài)制動轉(zhuǎn)矩分配主要解決總需求制動轉(zhuǎn)矩在電機、緩速器和機械制動之間的分配問題。動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略主要是解決多部件聯(lián)合制動時，各部件啟動時響應(yīng)不同步引起的波動問題。

2.1 穩(wěn)態(tài)制動轉(zhuǎn)矩分配

根據(jù)相關(guān)國家履帶車輛電傳動聯(lián)合制動指標(biāo)，車輛的最大減速度要大于5 m/s2，所以選取-5.5 m/s2為車輛的最大減速度，經(jīng)過換算即為最大總體制動轉(zhuǎn)矩需求。駕駛員的制動意圖通過制動踏板行程來實現(xiàn)，制動踏板的工作范圍為[5%,95%]。當(dāng)制動踏板被踏下走過空行程5%時，才認(rèn)為接下來的行程是駕駛員有意識的操作；當(dāng)制動踏板角位移超過95%時，認(rèn)為踏板被踩死，即達(dá)到最大總體制動轉(zhuǎn)矩需求。所以總體需求制動轉(zhuǎn)矩可表示為

(7)

式中：Treq為總體制動轉(zhuǎn)矩需求；β為制動踏板開度；r為主動輪半徑。

根據(jù)機械制動器、電機和電液緩速器3種執(zhí)行部件的制動特性，制定穩(wěn)態(tài)制動力分配策略：1)車速低于或等于10 km/h時，制動轉(zhuǎn)矩完全由機械制動器提供，則需求機械制動轉(zhuǎn)矩等于總體制動轉(zhuǎn)矩需求，其他兩者需求轉(zhuǎn)矩均為0 N·m；2)當(dāng)車速超過10 km/h時，模糊控制器根據(jù)車速，踏板角度，電池荷電狀態(tài)(SOC)分配電機需要提供的制動轉(zhuǎn)矩，一般電機提供的最大制動轉(zhuǎn)矩?zé)o法滿足總需求制動轉(zhuǎn)矩時，不足部分由電液緩速器提供，此時電機和電液緩速器形成二者聯(lián)合制動，因此需要開展二者協(xié)調(diào)控制策略研究；3)若仍無法滿足總體需求制動轉(zhuǎn)矩，不足部分由機械制動器提供，此時形成機械制動、電機和電液緩速器三者聯(lián)合制動，因此需要開展三者協(xié)調(diào)控制策略研究。

2.2 動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略制定

制動模式切換時，由于電機、電液緩速器和機械制動系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)時間各不相同，實際輸出總制動轉(zhuǎn)矩會產(chǎn)生波動，降低車輛的舒適性和穩(wěn)定性。為了消除制動過程中因制動模式切換引起的波動，建立基于3種完全獨立的制動系統(tǒng)制動轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略，總體框圖如圖6所示。

圖6 動態(tài)協(xié)調(diào)控制總體框圖Fig.6 General block diagram of dynamic coordinated control

綜合考慮兩個階段系統(tǒng)設(shè)計的需要，本文所設(shè)計的動態(tài)協(xié)調(diào)控制算法分為未加入機械制動和加入機械制動的協(xié)調(diào)控制策略。該控制算法是前饋- 反饋動態(tài)協(xié)調(diào)控制。該算法基于現(xiàn)代控制理論中擾動的抑制和消除的思想，反饋控制器是為了減小擾動量，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性與魯棒性，前饋控制器能夠保證系統(tǒng)的響應(yīng)特性與匹配特性。

2.2.1 電機- 電液緩速器聯(lián)合制動動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略

制動過程中，未加入機械制動，只有電機和電液緩速器時，采用電機制動轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)電液緩速器?？刂撇呗匀鐖D7所示。

圖7 電機和電液緩速器聯(lián)合制動轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制Fig.7 Composite braking torque coordination control of motor-retarder

電驅(qū)動履帶車輛制動系統(tǒng)折算到主動輪處總需求制動轉(zhuǎn)矩Treq作為控制系統(tǒng)的目標(biāo)輸入；主動輪的實際輸出制動轉(zhuǎn)矩Tr作為控制系統(tǒng)的輸出；控制策略所分配的電液緩速器制動轉(zhuǎn)矩Tre_req作為擾動量；將電機制動轉(zhuǎn)矩設(shè)為被控量；目標(biāo)是使主動輪實際制動轉(zhuǎn)矩與目標(biāo)制動轉(zhuǎn)矩的偏差為0 N·m. 圖7中Tm為折算到主動輪處實際電機制動轉(zhuǎn)矩；E為需求制動轉(zhuǎn)矩與實際制動轉(zhuǎn)矩的偏差，為控制誤差量；Tre為折算到主動輪處實際電液緩速器制動轉(zhuǎn)矩；E為需求制動轉(zhuǎn)矩與實際制動轉(zhuǎn)矩的偏差，為控制誤差量；Gfr(s)為電液緩速器前饋補償器的傳遞函數(shù)；Gm(s)為電機系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；Gv(s)為反饋通道傳遞函數(shù)；Gre(s)為電液緩速器系統(tǒng)傳遞函數(shù)。

2.2.2 機械- 電機- 電液緩速器三者聯(lián)合制動動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略

當(dāng)電機和電液緩速器無法滿足制動需求時，加入機械制動轉(zhuǎn)矩，此時由機械制動轉(zhuǎn)矩來動態(tài)協(xié)調(diào)由于電機和電液緩速器動態(tài)響應(yīng)滯后造成的制動轉(zhuǎn)矩波動，電機采用模糊PID控制器主動協(xié)調(diào)，從而改善制動性能。總體控制策略如圖8所示。

圖8 機械- 電機- 電液緩速器聯(lián)合制動轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制Fig.8 Composite braking torque coordinated control of mechanics-motor-retarder

Treq作為控制系統(tǒng)的目標(biāo)輸入；主動輪的實際輸出制動轉(zhuǎn)矩Tr作為控制系統(tǒng)的輸出；控制策略預(yù)分配的折算到主動輪處電機制動轉(zhuǎn)矩Tm_req和電液緩速器制動轉(zhuǎn)矩Tre_req作為擾動量；將機械制動轉(zhuǎn)矩設(shè)為被控量；目標(biāo)是使主動輪實際制動轉(zhuǎn)矩與目標(biāo)制動轉(zhuǎn)矩的偏差為0 N·m. 圖8中Gfm(s)為電機前饋補償器的傳遞函數(shù)；Gre(s)電液緩速器系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；Gp(s)為機械制動系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；T′m為模糊PID控制器主動協(xié)調(diào)的控制輸出量。

2.3 各模塊傳遞函數(shù)及模糊PID控制算法設(shè)計

2.3.1 3種制動系統(tǒng)傳遞函數(shù)

表1 各制動器特性參數(shù)Tab.1 Characteristic parameters of brake

2.3.2 前饋通道傳遞函數(shù)

假設(shè)控制系統(tǒng)輸入3種制動系統(tǒng)總制動力需求為0 N，則

(8)

E=Tr_req-Tr,

(9)

Tr=Tp+Tm+Tre.

(10)

由(8)式、(9)式和(10)式求得

(11)

制動力動態(tài)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制目標(biāo)是E=0，因此需要滿足

E=-Tr=0，

(12)

從而可以求得前饋控制的傳遞函數(shù)為

(13)

(14)

2.3.3 反饋通道傳遞函數(shù)Gv(s)

對于制動協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，由于模型具有誤差，外部具有擾動，為了消除這些因素對控制效果的影響，采用反饋控制器來實現(xiàn)這一目標(biāo)。本文采用傳統(tǒng)的PID控制，則反饋通道傳遞函數(shù)為

(15)

式中：kp為比例常數(shù)；ki為積分常數(shù)；kd為微分常數(shù)。

2.3.4 模糊PID控制設(shè)計

采用模糊PID控制算法對電機進行主動協(xié)調(diào)控制，模糊控制器的規(guī)則庫根據(jù)不同的e及de/dt對PID控制器的參數(shù)kp、ki、kd進行在線自整定的模糊控制[14]。該算法根據(jù)對電機輸出的特性要求和電機的反饋對電機進行協(xié)調(diào)控制，如圖9所示。

圖9 模糊PID電機主動協(xié)調(diào)控制Fig.9 Fuzzy PID motor active coordination control

模糊PID控制器的控制輸出量為

(16)

e(k)=Tm_req-Tm,

(17)

Δe(k)=e(k)-e(k-1),

(18)

模糊PID控制器的控制參數(shù)kp、ki、kd如下：

kp=kp0+Δkp,

(19)

ki=ki0+Δki,

(20)

kd=kd0+Δkd,

(21)

式中：kp0、ki0和kd0為模糊PID控制器控制參數(shù)的初始值；Δkp、Δki和Δkd為修正系數(shù)。

模糊PID控制器的輸入為e和de/dt，輸出為修正系數(shù)Δkp、Δki和Δkd，均劃分為7擋，標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間為[-3,3]，變換為標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間y的公式如下：

(22)

式中:x為偏差e(k)、偏差的差分值Δe(k)變換前的區(qū)間；a、b分別為變換前的邊界點。

3 控制算法實時仿真驗證

為了準(zhǔn)確分析高速電驅(qū)動履帶車輛機械- 電機- 電液緩速器聯(lián)合制動，驗證機械- 電機- 電液緩速器聯(lián)合制動動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略，利用實時仿真工具RT-LAB搭建“駕駛員—控制器”在環(huán)的高速電驅(qū)動履帶車輛實時仿真系統(tǒng)，進行實時仿真驗證，如圖10所示。

操縱系統(tǒng)(加速踏板和制動踏板)、控制器為實物，建立電機及其變頻器、耦合機構(gòu)，機械制動器和電液緩速器等機械系統(tǒng)以及履帶車輛等動態(tài)模型，運行在RT-LAB系統(tǒng)中進行實時仿真；控制算法通過代碼自動生成，下載到實時仿真分系統(tǒng)OP5600中占用一個核。通過操縱系統(tǒng)將駕駛員操作指令轉(zhuǎn)換為輸入信號輸入綜合控制器，綜合控制器運行控制算法求得兩個機械制動器、電機和電液緩速器的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩指令，發(fā)送給OP5600另一個核中運行的動態(tài)模型，進行控制算法的實時仿真驗證。

圖10 聯(lián)合制動實時仿真系統(tǒng)Fig.10 Composite braking real-time simulation system

加速踏板信號如圖11藍(lán)色線所示，將車輛加速到83.6 km/h開始制動，制動踏板信號如圖11紅色線所示，制動方式為漸進制動，此時需求制動轉(zhuǎn)矩如圖12所示，車速變化曲線如圖13所示。

圖11 加速踏板和制動踏板信號Fig.11 Signals of accelerator pedal and brake pedal

圖12 需求制動轉(zhuǎn)矩Fig.12 Required braking torque

圖13 車速曲線Fig.13 Speed curve

由圖12和圖13可以看出，當(dāng)車速高于10 km/h時，控制器根據(jù)踏板行程分配機械制動、電機和電液緩速器制動轉(zhuǎn)矩；當(dāng)車速低于10 km/h時，制動轉(zhuǎn)矩完全由機械制動提供?？偟男枨笾苿愚D(zhuǎn)矩隨著制動需求的增加整體呈比例增加，基本符合制動需求。

當(dāng)制動剛開始時，如圖14所示，即78.3 s時，制動轉(zhuǎn)矩由電液緩速器和電機提供，此時電機制動轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)電液緩速器。由圖14可知，制動轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間不到1 s，總制動轉(zhuǎn)矩上下波動基本穩(wěn)定在±3%內(nèi)，制動轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快而且精度高，驗證了電機制動轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略有效。

圖14 電機- 電液緩速器聯(lián)合制動轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制Fig.14 Composite braking torque coordination control of motor-retarder

圖15 機械- 電機- 電液緩速器聯(lián)合制動轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制Fig.15 Composite braking torque coordination control of mechanics-motor-retarder

當(dāng)制動需求繼續(xù)增加時，如圖15所示，制動轉(zhuǎn)矩由3種制動轉(zhuǎn)矩提供，采用機械- 電機- 電液緩速器聯(lián)合制動動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略。由圖15可知，83.5 s時制動轉(zhuǎn)矩由電機、電液緩速器和機械制動系統(tǒng)提供，形成聯(lián)合制動，此時機械制動轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)電機和電液緩速器。由圖15可知，總制動轉(zhuǎn)矩上下波動基本穩(wěn)定在±5%內(nèi)，經(jīng)過協(xié)調(diào)的總制動轉(zhuǎn)矩很好地跟蹤了需求制動轉(zhuǎn)矩，驗證了機械制動轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略有效。

圖16為實際總制動轉(zhuǎn)矩和需求總制動轉(zhuǎn)矩，由圖16可知當(dāng)需求總制動轉(zhuǎn)矩變化時，實際總制動轉(zhuǎn)矩很好地跟蹤了需求總制動轉(zhuǎn)矩，滿足駕駛員的制動需求。而且整個制動過程中，實際總制動轉(zhuǎn)矩在模式切換時，由電機- 電液緩速器聯(lián)合制動轉(zhuǎn)換為機械- 電機- 電液緩速器聯(lián)合制動時，即83.5 s，由機械- 電機- 電液緩速器聯(lián)合制動轉(zhuǎn)換為純機械制動，即96.1 s，實際總制動轉(zhuǎn)矩并未產(chǎn)生大的波動，基本穩(wěn)定在±5%內(nèi)，驗證了該動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略有效。

圖16 總制動轉(zhuǎn)矩Fig.16 Total braking torque

4 結(jié)論

1)提出了多部件聯(lián)合制動動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略，該策略從實際需求出發(fā)，針對不同制動模式制定相應(yīng)協(xié)調(diào)控制策略，避免了電機、機械制動轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)飽和；可以對電機制動轉(zhuǎn)矩進行主動協(xié)調(diào)；減小了擾動量；保證了系統(tǒng)的響應(yīng)和匹配特性。

2)仿真結(jié)果表明該策略有效解決了3種執(zhí)行部件動態(tài)響應(yīng)不同步問題，使得實際總制動轉(zhuǎn)矩很好的跟蹤了需求總制動轉(zhuǎn)矩，而且波動小，響應(yīng)快。

3)目前控制算法的驗證基于實時硬件在環(huán)試驗，因此，后續(xù)需要結(jié)合臺架和實車試驗完善控制策略。

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Coordinated Control of High Speed Electric Drive Tracked Vehicle

SHENG Hui, GAI Jiang-tao, LI Chun-ming, DU Ming-gang, SHUAI Zhi-bin

(Science and Technology on Vehicle Transmission Laboratory, China North Vehicle Research Institute, Beijing 100072，China)

A dynamic coordinated control strategy of mechanical brake, motor and electro-hydraulic retarder is proposed for the torque response of composite braking of mechanical brake, motor and electro-hydraulic retarder in high speed electric drive tracked vehicle. The steady-state braking torque is assigned based on braking requirement and vehicle speed, and the dynamic response characteristics of three executive components are considered comprehensively. Based on the dynamic coordinated control strategy for the composite braking of motor and electro-hydraulic retarder and the composite braking of mechanical brake, motor and electro hydraulic retarder, a simulation model of electric drive tracked vehicle transmission system is established, making use of real-time simulation tool to verify the strategy. The simulated results show that the dynamic coordinated control strategy can be used to enhance the response speed of total braking torque, and improve the dynamic response characteristics of the vehicle during braking.

ordnance science and technology; high speed; electric drive tracked vehicle; composite braking; dynamic coordinated control; real-time simulation

2016-09-05

國家自然科學(xué)基金項目(51505436)

生輝(1989—)，女，碩士研究生。E-mail：shenghui0419@163.com

蓋江濤(1981—)，男，研究員，博士。E-mail：13811181602@163.com

TJ810.3+23

A

1000-1093(2017)05-1027-08

10.3969/j.issn.1000-1093.2017.05.024