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基于dSPACE的气压ABS控制算法开发与验证
| 论文题名： | 基于dSPACE的气压ABS控制算法开发与验证 |
| 关键词： | 气压;控制算法;车辆动力学模型;汽车防抱死制动系统;模糊自寻优;逻辑门限值;试验台;制动过程;整车动力学模型;Braking System;自寻最优控制;信号调理电路;实时仿真系统;设计;汽车电控系统;模糊控制理论;路面附着系数;压力传感器;动力学分析;制动性能 |
| 摘要： | 汽车防抱死制动系统（Anti-lock Braking System，简称ABS）是一种安全的刹车控制系统。装有ABS系统的汽车，能够有效地防止由于车轮抱死而引发的车体侧滑、跑偏等危险情况。ABS ECU（Electronic Control Unit）作为ABS系统的核心部件，其控制算法的优劣将直接影响到整套ABS系统的控制效果，因此，开发出更好的ABS ECU控制算法成为了ABS系统的主要发展方向。 本文以汽车电控系统的“V”字型开发流程为主线，以气压ABS试验台及dSPACE系统为依托，对气压ABS ECU的控制算法进行了开发和试验验证，主要内容如下： （1）对四轮车辆进行制动力学分析，并使用MATLAB/Simulink建立了制动工况下的多自由度车辆动力学模型，主要包括整车动力学模型、轮胎和车轮动力学模型及制动器模型，并仿真验证了所建车辆动力学模型具有较高的置信度； （2）对比分析几种ABS控制算法的优缺点，并根据车辆制动过程中的路面附着系数特性，提出一种将模糊控制理论与自寻最优控制理论结合的控制算法，并与传统的逻辑门限值控制算法进行对比仿真，证明了该算法比逻辑门限值控制算法缩短了制动距离，改善了制动性能； （3）以dSPACE系统的RTI模块I/O端口和接口电路系统为纽带，设计并搭建了由车辆动力学模型、气压ABS试验台和ABS ECU控制算法模型组成的硬件闭环实时仿真系统，主要工作包括气压ABS硬件试验台的设计，压力传感器信号调理电路和电磁阀驱动电路的设计； （4）在各种模拟工况下，进行了模糊自寻优ABS控制算法的快速控制原型试验，并对试验结果进行了性能评价，结果表明模糊自寻优ABS控制算法能够很好地自适应路面变化，使车辆在制动过程中保持较好的稳定性、可操纵性与制动效能，最终证明了模糊自寻优ABS控制策略在气压ABS系统中具有很好的应用前景。 |
| 作者： | 武超 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 段建民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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