基于MATLAB的ABS制动过程仿真研究(有simulink框图及详细步骤).docVIP

基于MATLAB的ABS制动过程仿真研究 摘 要：汽车防抱死制动系统(ABS)属于典型的非线性、时变和不确定性系统，轮胎特性变化范围大，车辆模型有各种不确定性。因此，汽车防抱死制动系统的控制方法如何选择，是决定其制动性能的主要因素之一。本文提出以ABS滑移率为对象进行控制，它容易实现连续控制，从而提高ABS在制动过程中的平稳性，并最大限度地发挥ABS的制动效能。根据ABS系统原理，建立了ABS单车轮的仿真模型，对ABS系统制动过程进行仿真。 关键词：ABS；仿真；滑移率 Abstract: Automobile ABS is a non-linear, varibale time and indeterminacy system. The characteristics of the tyres and mode of the automobile are indeterminacy. So the control method of ABS is one of the vital factor of for deciding breaking performance. The braking process based on experiential control method is overloaded with details. The control mode of the paper is slip. It is easy to realize continuous control, can improve braking sabtility and can exert better braking effect. Principle of ABS and development of intelligent control are introduced in the paper, and the value and significance of the ABS based on the principle of intelligent control is analyzed. The computer simulation of the straight-line braking of the ABS is fulfilled. Keywords：ABS; Simulation; Slip ratio 1. 前言 汽车防抱死制动系统(Anti-lock Braking Sysetm，简称ABS)是集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体的机电一体化产品；是汽车在任何路面上进行较大制动力刹车时，防止车轮完全抱死的系统；是一种提高汽车制动安全性的高技术装置 据统计，驾车时遇到突然情况刹车，90%以上的驾驶者往往会一脚将刹车踏板踩到底，来个急刹车。这时很可能会出现一些危险的情况:车尾在制动的过程中偏离行进的方向，严重的时候会出现汽车旋转掉头，汽车失去方向稳定性，这种现象称为侧滑;另一种情况是在制动过程中驾驶员控制不了汽车的行驶方向，即汽车失去方向可操纵性。若在弯道制动，汽车会沿路边滑出或闯入对面车道，即便是直线制动，也会因为失去对方向的控制而无法避让对面的障碍物。产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象。此时，车轮相对于路面的运动不再是滚动，而是滑动，路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小。 路面越滑，车轮越容易出现抱死现象，同时汽车制动的初速度越高，车轮抱死所产生的危险性也越大。实验证明只有将滑移率控制在一定的范围之内，轮胎才具有大的地面制动力。ABS的主要作用是在汽车紧急制动时，防止车轮抱死，将滑移率控制在10%-30%之间。此举提高了汽车紧急制动的行驶稳定性和方向可控性，缩短制动距离，延长轮胎的使用寿命，缓解驾驶员驾驶疲劳 2．ABS基本理论知识 在遭遇紧急情况下，未安装ABS系统的车辆来不及分段缓刹，只能立即踩死。在汽车制动时，如果车轮抱死滑移，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失:如果只是前轮(转向轮)抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力;如果只是后轮抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。而装有ABS系统的车辆，刹车在一秒内可作用10多次，相当于不停的刹车、放松，在车轮即将达到抱死临界点时，减小制动力。此举可避免紧急刹车时方向失控与车轮侧滑，同时加大轮胎摩擦力，使刹车效率提高。微观上，在车轮从滚动变为滑动的临界点，轮胎与地面的摩擦力达到最大。ABS系统控制器通过液压装置控制刹车压力在轮胎发生滑动的临界点反复摆动，使刹车盘不断接触、离开，从而保持轮胎抓地力最接近最大理论值。因此，汽车在制动时不希望车