文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
轿车电子机械制动系统的建模及评价
姓名:杨思宇
申请学位级别:硕士
专业:控制工程
指导教师:杨煜普;林丽华
20091214
轿车电子机械制动系统的建模及评价上海交通大学工程硕士生学位论文
轿车电子机械制动系统的建模及评价

摘要
该论文针对机电子机械制动系统在轿车上的应用,分别从发展过
程、数据建模、计算机仿真以及试验做了较为系统的描述。由于线控技
术的不断成熟,在越来越越多的控制系统中,采用电子信息的传送方式
取代过去由机械、液压或气动的系统连接方式被大量采用。线控技术不
仅仅是连接方式的变化,而且包括操纵机构和操纵方式的变化以及执行
机构的变化(电气化),线控技术的广泛应用造成了一种全新的汽车结
构。其中电子机械制动系统(Electro Mechanical Braking,简称 EMB)
是一个全新的制动机构,是制动驱动机构供能与传动装置上的革新。它
取消了传统的液压制动系统,以电机提供制动能源,以电信号传输驾驶
员制动意图,执行机构仍是常规的制动器。汽车电子机械系统具有一系
列的优点,符合汽车发展安全、节能、环保的三大主题,是未来制动系
统的发展方向。从世界范围来看,电子机械制动系统的研究还处于实验
阶段,离产品推出还有一段距离。所以,对电子机械制动系统进行研究,
有利于缩短我国与国外之间制动技术方面的差距,对未来提高国产车的
竞争力,对我国汽车工业某些关键零部件的跨越式发展有着重要意义。
本文介绍了轿车制动系统的发展历史、电子机械制动系统的工作原理、
组成以及技术优点;根据某款上汽自主品牌车的参数,建立了电子机械
制动器的数学模型和在水平路面上汽车制动时整车动力学模型;并且运
用 MATLAB/SIMULINK 仿真软件,针对电子机械制动器的制动效能,对某
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轿车电子机械制动系统的建模及评价上海交通大学工程硕士生学位论文
款结构的电子机械制动执行机构的开环响应特性进行详细的分析,分析
其产生的原因和对制动力控制的影响,提出了电子机械制动系统制动力
控制三方面的评价方法并且进行电子机械制动系统的硬件在环仿真;通
过实验,应用PID控制策略为电子机械制动系统制动力的闭环控制策略,
根据制动力评价方法,通过大量的实验,寻求 PID 参数与系统控制周期
等参数对制动力控制效果的影响规律,并且详细分析了控制参数对控制
效果的影响规律,进一步分析了EMB系统的机械结构对控制效果的影响。
指出电子机械制动系统抗干扰措施的重要性,应用采样取平均值的方法
来削弱系统内外部高频干扰的影响。最后,以高性能的 DSP 系统作为电
子机械制动的控制系统,简单阐述了设计编写控制软件部分的各大模块
和流程图。文章最后,分别从制动力控制策略的完善和控制器的开发、
制动执行器的开发、实车实验以及电子机械制动系统可靠性的研究几个
方面提出了进一步的发展方向。

关键词:电子机械制动系统,线控系统,EMB,制动力响应

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轿车电子机械制动系统的建模及评价上海交通大学工程硕士生学位论文
SIMULATION AND EVALUATION OF THE ELECTRO
MECHANICAL BRAKING SYSTEM FOR THE CAR

ABSTRACT
About the implement on the small car of the electro mechanical braking
system, this essay makes the description from development history,
mathematic model building, computer simulation and experiment. As the
control-by-wire technique es more mature, in more and more control
system, information/data transferred by electrical is used to replace the
traditional method which is transferred by mechanical, hydraulic and
pneumatic. This change which is caused by control-by-wire does not only
affect the li