汽车的“安全、节能、环保”已经成为了当今世界汽车工业发展的三大主题,围绕着这三大主题,汽车的主动安全技术、新能源技术以及智能化技术都得到了蓬勃的发展。面对未来汽车行业广阔的发展前景以及各种新技术带来的挑战,制动及其控制系统作为实现汽车主动安全、制动能量回收以及智能化和无人驾驶的重要组成部分,将无疑是实现所有目标的核心技术。依托课题组承担的国家863课题“电动汽车底盘动力学控制系统开发”,通过和企业密切合作,本论文围绕制动系统方案设计、理论分析、台架测试、控制算法设计、快速控制原型、控制器设计以及实车验证等方面,展开如下研究:(1)分别介绍下一代制动系统的电动助力方案和线控制动方案,以一款小型纯电动车为目标车型,通过制动系统性能理论分析计算,确定电机及传动机构基本参数,完成机械结构设计,得到电动助力系统样机。(2)设计、搭建制动系统试验台架,基于d SPACE快速控制原型构建台架控制系统。完成电机动态特性测试,重点设计一体化传动机构摩擦特性测试方案,初步得到了传动机构中动摩擦、静摩擦及粘性阻尼摩擦相关参数。(3)为准确表征系统摩擦特性,建立Lu Gre摩擦模型并基于遗传算法实现参数辨识;对传感器信号进行滤波处理以便得到较好的控制输入;通过大量的实验分析设计基于逻辑门限值的制动意图识别和踏板状态识别;针对电动助力系统特性,确定“基本助力+前馈补偿”的控制策略。为验证以上控制算法,采用原型控制器进行实车试验,以便于标定及在线调试参数。然后通过自动代码生成技术,将控制算法下载到所设计的控制器中,通过大量工况试验验证控制器的有效性,为产业化需求做好初步准备。(4)本文研究的下一代制动系统在目前条件下还有很多功能无法进行试验研究,因此,基于课题组自主研发的大型车辆仿真软件平台Pano Sim进行了自动紧急刹车实例仿真分析,为后续深入开展研究提供理论依据。