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基于电模拟的汽车ABS试验台架的研制
| 论文题名： | 基于电模拟的汽车ABS试验台架的研制 |
| 关键词： | 汽车制动;系统仿真;PID控制;BP神经网络;汽车ABS |
| 摘要： | 随着汽车ABS的广泛应用，对其进行检测诊断的需求也日益增多。本文设计的汽车ABS试验台架，一方面可以满足ABS科研的需求，同时，也可用于汽车ABS的教学。 ABS试验台的制作，关键是要能够模拟汽车制动时的运动惯量，从而使ABS台架的制动过程比较接近实际的汽车制动过程。对于汽车运动惯量的模拟，目前主要有三种方法：一是机械飞轮模拟方式，即利用飞轮的惯性能量模拟汽车行驶时的惯性能量；二是机械飞轮模拟和电模拟相结合的方式，即利用飞轮的惯性能量模拟汽车行驶时的部分惯性能量，其余的惯性能量由电机来模拟；三是电模拟方式，即取消了机械飞轮，利用调整系统及计算机控制进行补偿，使试验系统的动力特性与具有大质量惯性轮系统一致。本文采用了第二种方法，即机械飞轮模拟和电模拟相结合的方式，采用这种模拟技术可以显著减小试验系统的结构尺寸，实现惯量无级调整，从而可以实现对汽车的各种制动工况的模拟。 本文首先对汽车道路制动工况和台架制动工况进行了对比研究，根据相似原理，建立了汽车运动惯量和道路制动力的台架电模拟数学模型，并得出了模拟方案；然后，利用计算机仿真技术，对系统方案进行了计算机仿真模拟；最后，对ABS试验台进行了实物设计及计算机测控软件开发，并进行了一些初步试验。 汽车制动过程的模拟，主要是车轮运动和汽车运动速度的模拟。因此，控制系统主要包括两部分：一是对车轮运动的控制，采用了一个磁粉离合器控制系统；一是对汽车运动速度的控制，采用了一个电动机控制系统。磁粉离合器控制系统，是以汽车制动时的车轮运动特性为依据，采用了一个开环控制的磁粉离合器来进行传递力矩的控制，从而实现了车轮制动力和车轮运动的模拟；电动机控制系统，是以汽车制动时的汽车运动特性为依据，采用了基于BP神经网络的PID控制技术，构成了一个直流电机闭环调速控制系统，对电动机的转速实现了较好的控制，使得台架模拟的车速与实际道路制动时的车速保持一致，从而实现了汽车运动惯量和汽车运动速度的模拟。 对于系统的采集模块，开发了DDE驱动程序，改进了数据采集的性能。 系统仿真采用了MATLAB提供的Simulink软件包来开发。系统的控制程序采用了Visual C++和LabVIEW来设计。 |
| 作者： | 谢剑 |
| 专业： | 汽车电子与测控技术 |
| 导师： | 张为公 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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