文献综述（或调研报告）：
针对电机械制动系统设计过程中存在的关键性问题及技术难点，我在前期阅读了大量文献，详细了解了电机械制动系统的发展历程及现状。为了实现对制动过程中转速和制动力的精确快速控制，许多文献中提出了各种闭环控制策略，推动了永磁同步电机闭环控制技术的丰富和发展。为了对前期的调研成果进行更加清晰和系统化地阐述，我将根据研究对象的不同，分三个部分进行阐述。
- 电机械制动系统综述
电机械制动技术是一种利用电能直接驱动闸瓦来产生摩擦力，从而使得列车运动逐渐减缓或者停止的技术，这是一种能够替代空气制动技术的新型制动系统[1]。电机械制动系统既继承了电空制动系统的控制指令传递方式，又省去了空气或液压的转换过程，真正实现制动系统的全电气化。
目前，电机械制动技术由于其优越的性能已经在诸多领域得到了广泛应用。航空领域、汽车领域及轨道交通领域都有用电机械制动来代替电空制动方式的趋势，其中航空领域及汽车领域，已经有成熟的产品推出，轨道交通领域还处于研发阶段，尚未投入市场。
随着国家对列车车辆制动能力需求的提升，传统的液压驱动和压缩空气驱动已经不能满足需求。从轨道交通两个多世纪的发展历程可以看出，轨道交通制动器基本沿着制动力的源动力和制动指令传递方式两个方向在演进。制动指令升级为电机械制动方式可以极大提高制动器的制动性能及乘客的乘坐舒适性，也推动了制动系统向智能化方向演进。
电机械制动相比于液压和电空制动，拥有许多独特的技术优势[2]：
- 电机械制动技术极大提高了轨道车辆的制动性能，不但制动力精度高，而且响应速度快；
- 电机械制动系统的每个夹钳单元可实现独立控制，系统控制冗余度高；
- 电机械制动技术实现了高精度制动闭环控制，为实现智能防滑控制创造了条件；
- 电机械制动技术简化了制动系统的结构，实现了轻量化设计；
- 电机械制动技术采用了将电能直接转化为机械能的方式，降低了传输损耗，提升了效率。
与此同时，缺乏高性能的电制动缸驱动单元也成为目前制约电机械制动技术发展的瓶颈。为了对电机械制动系统进行更加深入的研究，我们也需要对电机械制动系统传动机构的数学模型有更加清晰的认知。
电机械制动系统主要包含电机械夹钳单元、制动控制装置及辅助缓解装置三部分组成[3]。其中电机械夹钳单元中往往包含了滚珠丝杠结构，滚珠丝杠结构的高度非线性及车辆制动过程中摩擦力负载的高度非线性给输出制动力的精准控制带来了极大困难。因此，部分文献也对滚珠丝杠和制动时摩擦力的数学模型进行了分析和探讨，并结合模型进行控制器设计，取得了不错的控制效果。
- 闭环控制器设计综述
2.1电流环设计
目前使用的电流环控制技术主要有三类：斜坡比较法、滞环控制策略及预测控制。斜坡比较法通过PI控制器来实现电流控制，其优点是控制简单，易于实现，鲁棒性强，但是给定电流与实际电流之间存在相差，并且需要仔细调节控制器参数。滞环控制策略的优点是控制结构简单，不足在于为了实现输出电流很好地跟随给定，滞环控制器的开关频率需要在较大范围内变化。预测控制器可以实现最为精确的电流跟踪，但是其控制结构较为复杂，软件实现的难度较大，并且会造成较大的计算延时[4]。
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