【摘要】：隨著社會經(jīng)濟與科技的發(fā)展,人們對于汽車行駛安全性能的要求越來越高。防抱死制動系統(tǒng)(Anti-lock Braking System,ABS)作為汽車主動安全系統(tǒng)中的代表性裝置,在改善汽車制動性能以及提高汽車行駛安全性上發(fā)揮著重要作用。因此,ABS在汽車領(lǐng)域得到了快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用。對于ABS工作性能的檢測和評價,一般采用的是道路試驗的方法。但是汽車實際道路試驗有時需要汽車在高速行駛狀態(tài)下進行,駕駛員如果操作不當(dāng),容易發(fā)生危險。對于汽車ABS的教學(xué)與培訓(xùn),道路試驗方法也存在著不直觀的問題。針對以上的問題,本文開發(fā)了一臺能夠滿足汽車ABS檢測、開發(fā)、教學(xué)及培訓(xùn)等方面需求的汽車ABS動態(tài)性能試驗臺。本文首先對汽車ABS的理論基礎(chǔ)、基本結(jié)構(gòu)及工作原理進行了深入分析,并對汽車ABS控制策略進行了重點研究與分析。經(jīng)過前期的調(diào)研與理論分析,在建立了汽車ABS數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,基于MATLAB/Simulink建立了汽車ABS仿真模型,包括1/4車輛模型、輪胎模型、制動器模型和控制器模型等,并進行了仿真試驗,得到了仿真結(jié)果與仿真曲線�；趯嶋H需求對汽車ABS動態(tài)性能試驗臺進行了整體架構(gòu)的構(gòu)建。試驗臺硬件部分的設(shè)計主要包括了動力傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、故障診斷面板等。對于試驗臺硬件部分中的主要部件包括電機、數(shù)據(jù)采集卡等的選型進行了介紹與分析。以虛擬儀器軟件LabVIEW作為開發(fā)工具,設(shè)計了汽車ABS動態(tài)性能試驗臺上位機軟件。上位機軟件系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)、制動距離測量系統(tǒng)以及故障設(shè)置系統(tǒng)。設(shè)計的汽車ABS動態(tài)性能試驗臺主要解決了以下問題:(1)可以實現(xiàn)ABS的制動模擬,通過制動過程中車輪與摩擦轂的相對運動狀態(tài),直觀觀察ABS的工作過程;(2)可以實時動態(tài)采集制動過程中車輪速度與加減速度、汽車車速與加減速度、滑移率的變化,以及制動距離;(3)可以無線控制故障設(shè)置板上的繼電器吸合,從而實現(xiàn)模擬電路中的斷路、短路、虛接等故障。本文最后基于開發(fā)的汽車ABS動態(tài)性能試驗臺進行了試驗,得到了試驗結(jié)果及試驗曲線,與仿真試驗得到的仿真結(jié)果、仿真曲線相比較基本一致,驗證了本課題的汽車ABS動態(tài)性能試驗臺可行性。
[Abstract]:With the development of social economy and science and technology, the requirement of vehicle safety performance is higher and higher. Anti-lock braking system (Anti-lock Braking System,ABS), as the representative device of automobile active safety system, plays an important role in improving vehicle braking performance and improving vehicle driving safety. Therefore, ABS has been rapidly developed and widely used in automobile field. The method of road test is generally used to test and evaluate the working performance of ABS. However, the actual road test sometimes needs the vehicle to run at high speed. If the driver is not operated properly, it is easy to happen danger. For the teaching and training of automobile ABS, the road test method is not intuitive. In view of the above problems, this paper develops a ABS dynamic performance test rig which can meet the needs of automobile ABS detection, development, teaching and training. In this paper, the theoretical foundation, basic structure and working principle of automobile ABS are analyzed deeply, and the control strategy of automobile ABS is studied and analyzed emphatically. After previous investigation and theoretical analysis, based on the mathematical model of automobile ABS, the simulation model of automobile ABS is established based on MATLAB/Simulink, including 1 / 4 vehicle model, tire model, brake model and controller model, etc. The simulation results and the simulation curves are obtained. Based on the actual requirements, the overall structure of the vehicle ABS dynamic performance test bench is constructed. The hardware design includes power transmission system, electrical control system, fault diagnosis panel and so on. This paper introduces and analyzes the selection of the main components in the hardware part of the test-bed, including the motor, the data acquisition card and so on. With the virtual instrument software LabVIEW as the development tool, the host computer software of automobile ABS dynamic performance test bench is designed. The software system includes data acquisition and analysis system, braking distance measuring system and fault setting system. The main problems are as follows: (1) the braking simulation of ABS can be realized. Through the relative motion state of wheel and friction hub during braking, the working process of ABS can be observed intuitively; (2) it can dynamically collect the wheel speed and speed, vehicle speed and speed, the change of slip ratio and braking distance in the braking process; (3) the relay on the board of wireless control fault can be sucked in, which can realize the fault of open circuit, short circuit and virtual connection in analog circuit. At the end of this paper, the test results and the test curves are obtained based on the vehicle ABS dynamic performance test rig, which is basically consistent with the simulation results obtained from the simulation tests. The feasibility of the vehicle ABS dynamic performance test rig is verified.
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U467.52

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本文編號：2320638