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原文传递 ABS建模与控制仿真研究

论文题名：	ABS建模与控制仿真研究
关键词：	建模与控制;车辆模型;控制器模型;控制模型;汽车防抱死系统;制动效果;控制参数;滑移率;路面识别;制动仿真;防抱死装置;研究成果;匹配;车型;自寻优;遗传算法;实验;减速度;方向稳定性;制动油压
摘要：	汽车防抱死系统作为如今最重要的主动安全装置，应用越来越广泛。防抱死装置应用的一个特点是根据不同的车型选择不同的控制方法以及具体的控制参数，因此防抱死系统在各车型上的匹配是防抱死装置应用的一个主要问题。　　本文的主要研究目的是根据国产某微型乘用车进行ABS控制参数的匹配，期望目标是在典型的ABS实验工况下达到良好的制动效果，主要包括制动距离以及方向稳定性。　　本文的研究方法以及过程，首先在阅读了大量的制动以及防抱死系统相关文献及书籍的基础上，总结了前人在防抱死系统方面的研究成果，对ABS进行了更为深入的研究，研究的主要内容包括单轮车辆模型，轮胎模型，制动油压传动模型，ABS控制模型，路面识别模型，其中ABS控制模型包括双滑移率门限控制模型，PID控制模型，自寻优控制模型以及滑移率减速度双参控制模型。　　根据国内某微车车型的具体参数，本文首先构建了单轮车辆模型，用该车辆模型进行无ABS的制动仿真实验，并通过实验验证了改模型的有效性。将该车辆模型与各ABS控制器进行装配，并在100Km/h的极限车速下进行制动仿真，然后对各控制器的控制效果进行分析，同时用遗传算法对PID式ABS控制器和滑移率减速度双参控制式ABS控制器进行了在不同路面下的控制参数的整定。各控制器模型均在Simulink以及Stateflow下建立完成。为了将模型更加逼近真实的车辆，本文在第四章中构建了Carsim下的参数化车辆模型。并通过Carsim自带的与Simulink的通讯接口将整车车辆模型导入到Simulink中，定义车辆模型相关输入输出变量，并用无ABS的实车制动试验进行了模型的验证。根据导入的车辆模型，针对各ABS控制器，在Carsim下构建了更为完善的整车ABS仿真模型，并做典型路面相下的仿真，对各控制算法控制下的车辆制动效果进行了分析和对比，筛选出了PID控制器和自寻优控制器作为与该车匹配的ABS控制器。用这两种控制器在干水泥路面上进行了ABS制动仿真，并将仿真结果与实车在该路面下的无ABS的制动结果进行了对比，结果表明两种控制器均在一定程度上对制动效果有所提升，两种控制器均可应用于本文所研究的车辆，本文整定的控制参数有效。　　本文的研究成果主要包括：提出了基于滑移率的路面识别方法，为国内某微车车型匹配了ABS的控制器和相关控制参数。
作者：	何强
专业：	车辆工程
导师：	石柏军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华南理工大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文