随着城市经济的不断发展,机动车保有量呈指数增长。汽车给人们提供出行便利的同时,给城市道路造成了巨大的交通压力,并对空气质量造成了严重影响。低地板有轨电车作为一种中等运力、清洁高效的出行方式,将更加适合未来人口密集型城市的交通环境。然而,此前有轨电车制动系统的核心技术仍然被外国垄断,近年来国内企业开始着手设计国产低地板有轨电车。中车株洲电力机车有限公司设计了一套动车、拖车液压制动系统,但在实际测试中,液压制动系统回路存在冲击、震荡等问题。仍然需要发现问题进行改进。目前企业的改进方法大多为试错法,效率低下。本文建立了低地板有轨电车主动式液压系统软件仿真模型,并为制动压力的精准控制、压力控制阀死区补偿提出了新的方案,为棘手的液压制动优化问题提供了新的解决思路和控制手段。本文对低地板有轨电车液压制动系统的压力控制进行了研究,主要包括以下几个方面:(1)分析了低地板有轨电车动车、拖车的制动系统配置,设计了不同场景下不同制动机构的制动方案,介绍了液压制动元件和液压回路的工作原理。以相关准则为基准计算了不同载荷和不同制动场景的制动等级及制动力需求。(2)基于AMESIM软件,根据中车株洲电力机车有限公司的低地板有轨电车结构,构建了完整的低地板有轨电车拖车主动式液压制动单元模型。进行建模与仿真研究,主要包括先导式比例减压阀模型建立,先导级电磁铁响应仿真,蓄能器充能仿真,阶跃制动仿真,间歇制动时蓄能器充能仿真。最终得到了比较符合实际的仿真模型。(3)探讨了几种制动压力控制策略,对比其在实际系统中表现的优劣。设计了电液力伺服系统高阶模型的反馈线性化滑模控制策略,建立阀控非对称缸的非线性模型,通过非线性模型的反馈线性化,设计滑膜控制器。在MATLAB/SIMULINK环境中进行仿真研究,误差力峰值约占期望力幅值0.15%。(4)针对先导式比例阀死区补偿进行研究,建立了数学模型,根据比例阀非对称死区,设计了阀芯电流阶跃补偿和位置控制死区补偿策略。在阶跃控制下,死区时长减少了 85%以上。