【摘要】：制動防抱死系統(tǒng)(Anti-lock Braking System,ABS)的作用是防止車輛在制動時出現(xiàn)車輪抱死,將車輪滑移率控制在最佳滑移率附近,這樣既提高了制動效能,又保證了車輛的方向穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性。使用氣壓制動系統(tǒng)的商用車一般用于運(yùn)載大量乘客或貨物,為保證其安全行駛,制動防抱死系統(tǒng)更為必要。液壓制動系統(tǒng)和氣壓制動系統(tǒng)所用到的介質(zhì)分別為液體與氣體,兩者的性質(zhì)不相同,兩種制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不相同,導(dǎo)致它們的制動防抱死系統(tǒng)的控制策略也有所區(qū)別。本文的目的是針對氣壓制動系統(tǒng)設(shè)計ABS控制策略,主要做了以下幾方面的工作:首先,在設(shè)計控制策略之前,搭建了氣壓制動防抱死系統(tǒng)試驗臺。在試驗臺上進(jìn)行試驗,測試ABS電磁調(diào)節(jié)閥的調(diào)壓特性。通過給ABS電磁調(diào)節(jié)閥不同的控制信號,控制制動氣室中壓力的變化,然后記錄壓力變化曲線。通過對曲線的分析,得到ABS電磁調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)壓力變化時的相關(guān)特性。之后根據(jù)測試得到的曲線及數(shù)據(jù),通過擬合的方式在Simulink中搭建壓力模型,為后期的制動防抱死控制策略設(shè)計奠定基礎(chǔ)。接著,采用基于狀態(tài)機(jī)理論的邏輯門限值方法設(shè)計控制策略。在設(shè)計過程中,以測得的ABS電磁調(diào)節(jié)閥的調(diào)壓特性為依據(jù),使控制策略能夠適用于氣壓制動系統(tǒng)。根據(jù)滑移率是否在穩(wěn)定區(qū)域,將車輪的制動過程分為5種狀態(tài)。不同狀態(tài)下,控制策略通過向ABS電磁調(diào)節(jié)閥發(fā)送不同的控制信號,改變制動氣室的壓力和制動力矩,從而改變車輪實時運(yùn)動信號(車輪制動角減速度、滑移率等)。一旦車輪實時運(yùn)動信號的變化觸發(fā)了門限值組成的邏輯條件,車輪就從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個狀態(tài)。通過調(diào)節(jié)使車輪狀態(tài)不斷轉(zhuǎn)變,將車輪的滑移率控制在最佳滑移率附近。在控制過程中,制動氣室中的壓力會在減壓、保壓、增壓三個階段不斷循環(huán)。在減壓階段,控制策略會分別估算減壓前和減壓后制動氣室的壓力。在增壓階段,控制策略根據(jù)減壓階段估算的壓力來預(yù)計增壓時間,從而實現(xiàn)對增壓過程有效的控制。通過車輛制動時的減速度,識別出路面附著系數(shù)的大小以及突變,然后調(diào)整門限值,通過這種方式控制策略就可以在不同的路面上對車輪進(jìn)行有效控制。然后,通過Truck Sim與Simulink聯(lián)合仿真的方式驗證控制策略的可行性。在Simulink中搭建控制策略模型,在Truck Sim中設(shè)置整車模型。對車輛在不同類型路面上的緊急制動過程進(jìn)行仿真。路面類型主要包括:高附著路面、低附著路面、對接路面、對開路面。仿真結(jié)果表明控制策略在各種類型的路面上都達(dá)到了良好的控制效果。最后,將氣壓ABS試驗臺與d SPACE公司生產(chǎn)的Simulator和Micro Auto Box聯(lián)合,組成硬件在環(huán)試驗臺。將氣壓ABS控制策略模型導(dǎo)入到Micro Auto Box中,將整車模型導(dǎo)入Simulator中,通過硬件在環(huán)仿真的方式再次驗證控制策略的可行性。對車輛在不同類型路面上的緊急制動過程進(jìn)行仿真,路面類型與離線仿真時一樣。仿真結(jié)果同樣表明控制策略在各種類型的路面上都達(dá)到了良好的控制效果。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.526

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2523994