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汽车ABS的控制算法与仿真研究
| 论文题名： | 汽车ABS的控制算法与仿真研究 |
| 关键词： | 防抱死制动系统;模糊控制;滑移率;自适应;虚拟样机;路面识别系统 |
| 摘要： | 随着汽车工业的飞速发展，汽车车速不断加快，人们对汽车的安全性能越来越重视。汽车防抱死系统(ABS)能够在汽车制动过程中通过对制动力矩的自动调节来防止车轮发生抱死现象，并使车轮滑移率维持在最佳滑移率附近，从而提高了汽车的制动效能以及方向稳定性。因此，作为一种有效的汽车主动安全装置，汽车ABS的应用越来越普及。但是在实际ABS产品中采用的逻辑门限值控制方法并不是一种理想的汽车ABS控制策略，因此有必要对ABS的控制策略进行进一步的研究。 本文首先分析了汽车ABS的工作原理，并介绍了ABS的基本组成、布置方式以及目前比较流行的几种ABS控制算法。接着利用ADAMS/Car建立了包含前后悬架系统、转向系统、制动系统、轮胎模型、动力总成系统以及车身总成系统等的整车虚拟样机模型。结合模糊控制理论，本文利用MATIAB/Simulink中提供的模糊控制系统专用工具箱设计了基于车轮滑移率的ABS模糊控制系统，同时为控制器设计了路面识别系统。然后通过ADAMS/Controls模块提供的接口，将在ADAMS/Car模块中建立的整车虚拟样机模型与汽车ABS模糊控制器以及路面识别系统组成联合仿真模型，并分别在高附着系数路面和高低附着系数对接路面上进行了直线制动仿真。仿真分析结果表明：本文设计的ABS模糊控制器在高、低附着系数路面上都能够将车轮的滑移率控制在相应的最佳滑移率附近，显著地提高了汽车的制动效能。但是相比较而言，ABS模糊控制器在低附着系数路面上的控制过程没有在高附着系数路面上平稳，同时在汽车从高附着系数路面向低附着系数路面过渡的过程中，车轮滑移率的波动较大，前后车轮都出现了瞬间的抱死现象。 为了进一步提高ABS模糊控制器对路面变化的自适应能力，本文通过对模糊控制器中量化因子和比例因子对系统控制性能影响的分析，提出了ABS自调整量化比例因子模糊控制器。通过仿真分析结果表明：ABS自调整量化比例因子模糊控制器与普通模糊控制器相比，其对不同的路面具有更好的自适应能力，能够进一步的提高汽车的制动性能。 |
| 作者： | 李志高 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 钟绍华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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