[发明专利]基于模型辨识的电动助力制动系统的实验方法及装置

权利要求书

1.一种基于模型辨识的电动助力制动系统的实验方法，其特征在于，包括：

构建电动助力制动系统，所述电动助力制动系统采用蜗轮蜗杆搭配齿轮齿条的传动结构；

通过测量获取所述电动助力制动系统的实验数据；

建立LuGre模型；

根据测得的实验数据对所述LuGre模型中的静态参数进行辨识；

将已辨识到的所述静态参数代入适应度函数，利用遗传算法进行动态参数的辨识。

2.根据权利要求1所述的一种基于模型辨识的电动助力制动系统的实验方法，其特征在于，所述LuGre模型的建模数学表达式为：

其中，z为鬃毛的平均变形，v为两表面相对速度，σ₀为鬃毛的刚度系数，σ₁为阻尼系数，σ₂为粘性摩擦系数，v_s为Stribeck速度，F_c为库伦摩擦力，F_s为最大静摩擦力。

3.根据权利要求2所述的一种基于模型辨识的电动助力制动系统的实验方法，其特征在于，所述LuGre模型数学表达式中的库伦摩擦力F_c、最大静摩擦力F_s、Stribeck速度v_s及粘性摩擦系数σ₂为需要辨识的所述静态参数；所述鬃毛的刚度系数σ₀和阻尼系数σ₁为需要辨识的所述动态参数。

4.根据权利要求3所述的一种基于模型辨识的电动助力制动系统的实验方法，其特征在于，所述库伦摩擦力F_c和粘性摩擦系数σ₂的辨识方法为：在所述电动助力制动系统处于空载的状态下，控制助力电机以不同的速度分别进行均速运动，则此时助力电机的转矩为所述电动助力制动系统的粘性摩擦转矩，记录助力电机的实时转矩和转速，获得粘性摩擦转矩关于助力电机转速的曲线，对曲线进行拟合得到粘性摩擦系数σ₂和库伦摩擦力F_c。

5.根据权利要求3所述的一种基于模型辨识的电动助力制动系统的实验方法，其特征在于，所述最大静摩擦力F_s的辨识方法为：踩下所述电动助力制动系统中的制动踏板至一定位置并保持，之后继续踩下制动踏板，记录踩踏踏板时的踏板力，结合踏板杠杆比经过计算后得到推杆力；同时，记录该过程中助力顶杆受到的压力，则助力顶杆受到的压力减去推杆力即可得到最大静摩擦力F_s。

6.根据权利要求5所述的一种基于模型辨识的电动助力制动系统的实验方法，其特征在于，所述踏板杠杆比是通过测量制动踏板的几何结构尺寸经过计算得到的，其具体的计算公式为：

其中，i为踏板杠杆比，F_in为推杆力，F_p为施加的踏板力，l₁为踏板总长度，α₀为踏板在踏板轴竖直方向的初始夹角，r为踏板轴与销轴的距离，α为踩下踏板至一定距离时踏板在踏板轴竖直方向的夹角，c为踏板轴到连杆距离，x为踏板行程，l₂为连杆长度，β为踏板模拟器输入力与连杆轴向夹角。

7.根据权利要求3所述的一种基于模型辨识的电动助力制动系统的实验方法，其特征在于，所述Stribeck速度v_s的辨识方法为：将通过测量获取的所述电动助力制动系统的实验数据代入编写好的遗传算法中，经过多代的交叉、遗传、变异得到Stribeck速度v_s。