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汽车防抱死系统控制方法研究与仿真
| 论文题名： | 汽车防抱死系统控制方法研究与仿真 |
| 关键词： | 汽车;防抱死系统;在线闭环控制系统;极值寻优;滑模理论 |
| 摘要： | 汽车防抱死(ABS)渐渐变成标配，它被用在紧急制动情况下规避车轮抱死。一经预测车轮有抱死前兆，它将调节制动压力大小来达到预防车轮抱死，同时确保轮胎工作在“轮胎纵向力——滑移率”曲线的峰值点周围，进而阻止轮胎严重磨损、无法旋转方向盘、车辆易甩尾、制动距离远、转向不稳定等诸多危险的发生。鉴于它等同高度非线性系统，因此在系统参数非线性、时变性高，没有确切数学模型、抗干扰性高等条件下，本文采取滑模理论，将滑移率当做控制对象、制动力矩当做控制变量构造了在线自寻优闭环控制系统。 与传统方法不同，本文采取极值寻优算法，它能够在不用设置目标滑移率值、也无须估计路面摩擦情况下，凭借在线自寻优算法自动探求轮胎纵向力同滑移率特征曲线峰值点，进而确保充足的轮胎纵向力，实现减小制动时间、距离最短目标。另一方面，鉴于轮胎纵向力、横向力内在高度耦合性，在车辆转向情况下，最大纵向力对应较小横向力会致使转弯过程极度不安稳，因此本文在设计滑模面变量、极值寻优算法时，将司机转向角输入等考虑到补偿方案中，凭借修正控制律优化了转向时极值寻优算法继续追逐最优滑移率致使不可接受的轮胎横向力，确保轮胎纵向力、横向力都足够保障制动同转弯安全。 本文在Matlab环境下搭建诸多仿真实验模型，实验参数采用实践数据值，通过实验论证了极值寻优算法理论及其在汽车直线制动时正确性等，除此以外设置了是否具备ABS的汽车制动对照实验组，论证了ABS的必要性。最后凭借多自由度整车模型直线、转向制动试验论证了本文所设计算法的正确性、方案的可行性。 |
| 作者： | 刘化伟 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 于金泳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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