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汽车ABS防抱死液压系统的仿真研究
| 论文题名： | 汽车ABS防抱死液压系统的仿真研究 |
| 关键词： | 防抱死制动系统;滑移率;控制通道;汽车主动安全装置;单片机理论 |
| 摘要： | 作为汽车主动安全装置的典型代表，防抱死制动系统(ABS)的主要目标是防止紧急制动时车轮抱死，保持车辆制动时方向的稳定性和可操纵性，缩短制动距离，使制动器的效能得到充分发挥。 本文在总结前人工作的基础上，主要侧重于汽车ABS液压系统控制算法和单片机的理论研究。从而为ABS的设计改进和更新换代提供了有益的参考，本文主要研究内容如下: (1)ABS的基本原理和控制方法的研究。本文首先对汽车制动防抱死液压系统进行了系统的理论分析，包括ABS的基本结构和工作原理，介绍了目前常用的ABS控制方法，包括逻辑门限值控制方法和基于滑移率的控制方法，并分析了各自的优缺点。在叙述ABS轮速传感器的基础上，分析对比了2种传感器轮速处理方法的优缺点。讨论防抱死制动系统常见的控制通道及其对汽车的制动方向稳定性、转向操纵能力和制动距离的影响，分析了控制通道与汽车制动系统和传动系统的适应性。 (2)ABS控制算法的研究和MATLAB软件的应用。在上述分析的基础上建立仿真模型。仿真模型充分考虑了车体的动力学模型、轮胎力学模型、滑移率模型和液压制动系统模型。为达到仿真可行性与可信度的统一，本文对模型均做了合理简化。然后利用MATLAB/SIMULLINK针对简化的模型采取以滑移率为控制参数分别用直接控制、逻辑控制、模糊控制、PID控制进行仿真，从数据和仿真曲线以及实现的难易程度上比较几种控制方式的优缺点。通过逻辑控制表达了液压系统增压、减压、保压的特点，又分别在模糊控制和PID控制下分析了不同路面附着系数与制动效果的关系，结合附着系数与滑移率的关系，得到控制滑移率可以得到良好的制动效果的结论，并通过拟合不同路面下的制动距离、制动时间和车的初始速度曲线，得到初始车速对制动效果的影响。 (3)ABS用单片机开发研究和算法仿真软件。用单片机开发研究ABS是目前广泛采用的方法，其核心是单片机控制器。本文研究了ABS用单片机开发思路和设计方法，提出了ABS数据采集与算法仿真专用软件的框架，突出对高速数据采集、轮速计算与滤波、参考车速和滑移率计算、轮加速度计算和防抱死制动控制逻辑分析等功能的重要性，以便为ABS的测试分析、研究开发提供方便有效的工具。 |
| 作者： | 张亮 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张天侠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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