一种优化电液复合制动系统中制动力分配的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种优化电液复合制动系统中制动力分配的方法，属于电液复合制动技术领域，同时涉及群体智能算法领域。根据不同纯电动车型或某一纯电动车型对制动稳定性和制动能量回收效率的要求，综合考虑在机电混合制动区域，制动稳定性和制动能量回收效率在一定程度上的矛盾关系，采用了一种改进的全局搜索能力较强的粒子群算法对电液复合制动系统的参数进行寻优，建立作为寻优判别标准的适应度函数，得到粒子种群的历史全局最优值，作为满足所需电液复合制动系统的参数。本发明专利技术算法简单，全局搜索能力强，收敛速度快，既保证了车辆在制动过程中的制动稳定性，同时又最大限度的回收了电机的制动能量。

A method for optimizing braking force distribution in electro hydraulic composite braking system

The invention provides a method for optimizing braking force distribution in electro hydraulic composite braking system, which belongs to the field of electro hydraulic composite braking technology, and relates to the field of swarm intelligent algorithm. According to the different requirements of pure electric vehicle or a pure electric vehicles on the braking stability and braking energy recovery efficiency, comprehensive consideration in the electromechanical braking, braking stability and braking energy recovery efficiency to a certain extent contradictory relation, using an improved particle swarm the ability of the algorithm to search the electro-hydraulic compound brake system parameter optimization, established as the fitness function of the optimization criterion, get the history of the global optimal particle population values of the parameters as to meet the needs of electro-hydraulic brake system. The method has the advantages of simple algorithm, strong global searching ability and fast convergence speed, which ensures the braking stability of the vehicle in the braking process, and at the same time recovers the braking energy of the motor to the maximum extent.

【技术实现步骤摘要】
一种优化电液复合制动系统中制动力分配的方法
本专利技术属于电液复合制动
，同时涉及群体智能算法领域，尤其是涉及一种优化电液复合制动系统中制动力分配的方法。
技术介绍
传统车辆的制动系统单纯的采用液压制动，制动液通过进入制动轮缸而产生制动压力。这种制动方式在面对如今车重、车速及工况日益增加的现实下，其制动稳定性不可靠的弊端逐渐显露出来，传统的制动方式已经满足不了车辆对制动性能和制动安全性的高要求。因此，为解决这一问题，电液复合制动系统则应运而生。电液复合制动系统的优化问题是一种多目标优化问题，汽车制动能量回收最大化和制动稳定性之间存在相互矛盾的复杂关系，所以再对电液复合制动系统制动力分配的优化问题上，应综合考虑到前后轴制动力分配系数β、电机最大的制动扭矩Tmax、蓄电池SOC工作区的上限参考值Smax和下限参考值Smin之间的相互关系。近年来，粒子群优化算法成为求解优化问题的一个研究热点，源于对鸟群觅食过程中的迁徙和聚集的模拟，它收敛速度快、易实现且仅有少数参数需要调整，是非线性连续优化问题、组合优化问题和混合整数非线性优化问题的有效优化工具。对电液复合制动系统制动力分配可以看成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化电液复合制动系统中制动力分配的方法，其特征在于，包含以下顺序的步骤：S1、建立关于前后轴利用附着系数的目标函数MinF1、制动能量回收效率的目标函数MaxF2，并建立相应的适应度函数；S2、初始化粒子群，确保粒子具有各自随机的初始速度和初始位置，确定电液复合制动系统的设计变量及各设计变量的坐标上下界，确定初始惯性因子，确定搜索空间维度；S3、更新惯性因子和各个粒子的位置和速度，并计算各个粒子的适应度值；S4、进入遗传算子操作过程，对粒子群体进行选择、交叉、变异操作；S5、进行粒子个体最优和群体最优判断操作；S6、判断是否符合终止条件：若符合，退出循环，求出来最优解；若不符合，转到步骤S...

【技术特征摘要】
1.一种优化电液复合制动系统中制动力分配的方法，其特征在于，包含以下顺序的步骤：S1、建立关于前后轴利用附着系数的目标函数MinF1、制动能量回收效率的目标函数MaxF2，并建立相应的适应度函数；S2、初始化粒子群，确保粒子具有各自随机的初始速度和初始位置，确定电液复合制动系统的设计变量及各设计变量的坐标上下界，确定初始惯性因子，确定搜索空间维度；S3、更新惯性因子和各个粒子的位置和速度，并计算各个粒子的适应度值；S4、进入遗传算子操作过程，对粒子群体进行选择、交叉、变异操作；S5、进行粒子个体最优和群体最优判断操作；S6、判断是否符合终止条件：若符合，退出循环，求出来最优解；若不符合，转到步骤S3继续进行。2.根据权利要求1所述的优化电液复合制动系统中制动力分配的方法，其特征在于，所述步骤S1，包括：S11、建立关于前后轴利用附着系数的目标函数，即制动稳定性目标函数：为了保证车辆的制动稳定性，在满足行业标准规定的利用附着系数与制动强度关系的前提下，将前后轴利用附着系数作为制动稳定性的目标函数，即其中为前轴利用附着系数；为后轴利用附着系数；L为轴距；β为制动力分配系数；z为制动强度；a，b分别为质心到前轴、后轴的距离；hg为质心高度；因此，在满足行业标准规定的利用附着系数与制动强度关系的前提下，将前后轴利用附着系数作为制动稳定性的目标函数可表示为：S12、建立制动能量回收效率目标函数：电机的发电效率与电机转速及制动转矩有关，电池的充电效率与电池的SOC值及电池温度有关，因此电机的联合效率可以表示为：η＝f(Tm_reg，ωm，SOC，Tb)式中，Tm_reg为电机制动力矩；ωm为电机转速；SOC为蓄电池的荷电状态；Tb为蓄电池的工作温度；因此，将最大有效再生制动功率作为能量回收效率的目标函数可表示为：MaxF2＝Tm_regωmf(Tm_reg，ωm，SOC，Tb)(2)。3.根据权利要求2所述的优化电液复合制动系统中制动力分配的方法，其特征在于，所述步骤S11，包括：S111、行业标准规定的利用附着系数与制动强度的关系为：对于之间的各种车辆，要求制动强度式中表示利用附着系数；z表示制动强度。4.根据权利要求1所述的优化电液复合制动系统中制动力分配的方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：S21、产生粒子种群：随机产生M个粒子，其中第k个粒子定义为Pk＝(Xk，Vk)(k＝1，2，L，M)，Xk是粒子的位置，Vk是粒子的运动速度；S22、初始化粒子的速度(V1(0)，V2(0)，V3(0)，......，VM(0))和对应位置(X1(0)，X2(0)，X3(0)，......，XM(0))；S23、确定粒子群中所允许粒子的最大速度Vmax、最大位移Xmax和最大迭代次数Nmax；S24、确定电液复合制动系统的设计变量及各设计变量的坐标上下界，设计变量包括前后轴制动力分配系数β、电机最大的制动扭矩Tmax、蓄电池SOC工作区的上限参考值Smax和下限参考值Smin；S25、确定初始惯性因子ω1和ω2，其中ω1为初始惯性因子的最大值；ω2为初始惯性因子的最小值；S26、确定搜索空间维度D，D表示电液复合制动系统待优化的参数个数，取D＝4，第一维表示前后轴制动力分配系数，第二维表示电机最大的制动扭矩，第三维表示蓄电池SOC工作区的上限参考值，第四维表示蓄电池SOC工作区的下限参考值。5.根据权利要求1所述的优化电液复合制动系统中制动力分配的方法，其特征在于，所述步骤S3，包括：S31、更新惯性因子：选择一种自适应的非线性惯性权值递减函数，其表达式为：式中，Nmax为群体最大迭代次数；Nk为当前迭代次数；ω1和ω2分别是初始惯性权重的最大值和最小值，该式初期具有最大值，迭代到最后一步出现...

【专利技术属性】
技术研发人员：连晋毅，藏学辰，张喜清，王俊峰，马旭，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西,14