汽車防抱死制動系統(tǒng)控制方法分析與仿真研究
發(fā)布時間:2017-06-02 02:04
本文關鍵詞:汽車防抱死制動系統(tǒng)控制方法分析與仿真研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,人們越來越重視汽車的安全性問題。汽車防抱制動系統(tǒng)(ABS)作為一種主動安全裝置,能夠在汽車制動時自動調(diào)節(jié)車輪制動力,防止車輪抱死,保證車輛的側向穩(wěn)定性和轉向操縱性,同時縮短制動距離以取得最佳的制動效果。在汽車日益高速化的今天,它的應用也越來越廣泛。而控制方法是ABS的核心技術,對汽車防抱制動系統(tǒng)的研究及汽車制動性能的提高具有重要的現(xiàn)實意義。 本文在研讀了大量文獻并深入分析ABS國內(nèi)外研究狀況及其基本原理、組成、布置方式的基礎上,建立了車輛仿真模型,包括雙輪車輛模型、輪胎模型和制動系統(tǒng)模型;分析研究了PID控制、滑模變結構控制、自尋優(yōu)控制、模糊控制、耗散功率控制以及邏輯門限控制,研究了各種模型在實際應用中優(yōu)缺點,最后選擇基于滑移率和車輪減速度的邏輯門限控制理論為本文控制器的控制邏輯,并采用人工與計算機混合建模的方法,在Matlab/Simulink/Stateflow中建立了相應的計算機仿真模塊,包括車輪模型模塊、輪胎子模型模塊、滑移率子模型模塊、制動系統(tǒng)子模塊以及控制器模塊。最后,在兩種典型路面上分別對有無ABS的制動系統(tǒng)進行了仿真,由仿真結果詳細分析了影響ABS系統(tǒng)的因素,最終得出的結論是:汽車防抱死制動系統(tǒng)(ABS)能防止制動過程中車輪抱死,有效縮短制動距離,減少制動時間,但是,對高附著系數(shù)路面的制動效能的改善效果不如低附著系數(shù)路面明顯。另外,ABS系統(tǒng)的性能是由系統(tǒng)多個因素共同決定的,開發(fā)ABS系統(tǒng)必須充分考慮各個因素,才能開發(fā)出較好的產(chǎn)品。
【關鍵詞】:汽車 仿真 防抱死制動系統(tǒng) 邏輯門限
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2009
【分類號】:U463.526
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 課題研究的科學意義10
- 1.2 國內(nèi)外ABS發(fā)展現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 國外ABS發(fā)展現(xiàn)狀10-12
- 1.2.2 國內(nèi)ABS發(fā)展現(xiàn)狀12-13
- 1.3 ABS控制算法研究進展13-14
- 1.3.1 國外ABS控制算法的研究進展13-14
- 1.3.2 國內(nèi)ABS控制算法的研究進展14
- 1.4 當前ABS研究的關鍵技術14-15
- 1.5 本文研究主要內(nèi)容15-16
- 第二章 ABS基本組成與工作原理16-29
- 2.1 ABS基本組成16-19
- 2.1.1 車輪輪速傳感器17-18
- 2.1.2 液壓調(diào)節(jié)器(HCU)18
- 2.1.3 電子控制器(ECU)18-19
- 2.2 ABS系統(tǒng)類型19-21
- 2.2.1 四通道式19-20
- 2.2.2 三通道式20-21
- 2.3 ABS系統(tǒng)理論基礎21-25
- 2.3.1 汽車制動時車輪滑移率21
- 2.3.2 路面制動力、制動器制動力和附著力之間的關系21-23
- 2.3.3 附著力系數(shù)23-24
- 2.3.4 前、后制動器制動力的分配問題24-25
- 2.4 典型ABS系統(tǒng)原理及工作過程25-28
- 2.5 本章小結28-29
- 第三章 ABS系統(tǒng)車輛動力學建模29-37
- 3.1 概述29-30
- 3.1.1 車輛動力學建模意義29
- 3.1.2 車輛動力學建模方法29-30
- 3.2 車輛動力學模型30-32
- 3.2.1 一般車輛模型30
- 3.2.2 四輪車輛模型30
- 3.2.3 雙輪車輛模型30-32
- 3.3 車輪輪胎模型32-34
- 3.3.1 理論模型32
- 3.3.2 魔術公式32-34
- 3.3.3 雙線性公式34
- 3.4 制動系統(tǒng)模型34-36
- 3.4.1 液壓系統(tǒng)建模35
- 3.4.2 制動器模型35-36
- 3.5 本章小結36-37
- 第四章 基于邏輯門限的ABS控制算法研究37-54
- 4.1 幾種常見算法分析37-41
- 4.1.1 PID控制算法37-38
- 4.1.2 滑模變結構控制38-39
- 4.1.3 最優(yōu)控制39-40
- 4.1.4 模糊控制理論40-41
- 4.1.5 耗散功率控制41
- 4.2 基于邏輯門限的防抱死控制邏輯分析41-43
- 4.3 基于滑移率和車輪減速度的邏輯門限控制算法分析43-50
- 4.3.1 基于滑移率和車輪減速度的邏輯門限控制算法基本原理44-45
- 4.3.2 不同路面邏輯門限控制算法分析45-50
- 4.4 參考車速的估計50-53
- 4.4.1 最大輪速法50-51
- 4.4.2 斜率法51
- 4.4.3 綜合法51
- 4.4.4 遞推法51-53
- 4.5 本章小結53-54
- 第五章 ABS系統(tǒng)動力學模擬仿真54-69
- 5.1 概述54-55
- 5.1.1 仿真軟件介紹54-55
- 5.1.2 仿真所需參數(shù)55
- 5.2 仿真模塊的建立55-61
- 5.2.1 車輪模型模塊55-56
- 5.2.2 輪胎模型模塊56
- 5.2.3 制動系統(tǒng)子模塊56-57
- 5.2.4 滑移率模型模塊57
- 5.2.5 控制器模型模塊57-61
- 5.3 典型路面制動系統(tǒng)仿真及數(shù)據(jù)分析61-68
- 5.3.1 常規(guī)制動系統(tǒng)仿真圖61
- 5.3.2 帶ABS制動系統(tǒng)仿真圖61-62
- 5.3.3 高附著系數(shù)路面有無ABS制動仿真曲線圖62-64
- 5.3.4 低附著系數(shù)路面有無ABS制動仿真曲線圖64-66
- 5.3.5 仿真數(shù)據(jù)分析66-68
- 5.4 本章小結68-69
- 結論69-70
- 參考文獻70-73
- 攻讀碩士學位期間取得的研究成果73-74
- 致謝74
【引證文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 梁勇;馬興平;;車輛ABS系統(tǒng)的計算機仿真研究[J];汽車零部件;2013年05期
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條
1 盧文博;基于滑移率的液壓ABS控制算法研究[D];吉林大學;2011年
2 張蕾;基于虛擬樣機技術的汽車制動系感載比例閥分析研究[D];武漢理工大學;2011年
3 常云澤;基于PLC的ABS防抱死模擬試驗系統(tǒng)的設計與開發(fā)[D];中北大學;2011年
4 田立國;汽車防抱制動的控制仿真研究[D];沈陽理工大學;2011年
5 俞琳琳;復合PID-模糊控制在ABS中的應用研究[D];重慶大學;2011年
6 張大偉;車用防抱死制動系統(tǒng)控制器的設計與實現(xiàn)[D];沈陽航空航天大學;2012年
7 龐巖;混合動力汽車再生制動與防抱死系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究[D];山東大學;2013年
本文關鍵詞:汽車防抱死制動系統(tǒng)控制方法分析與仿真研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:413968
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