摘要:汽车防抱死制动系统(abs)是一种能够有效缩短制动时间和制动距离,保证车辆制动过程中方向稳定性的主动安全装置。abs 控制算法是系统的核心部分,由于国内没有完全掌握 abs 的核心控制算法,国内市场的大部分被国外品牌所垄断,因此开发具有自主知识产权的防抱死控制系统势在必行。
关键词:abs 制动算法。
1 基本模型。
1.1 轮胎模型。
图1为了便于问题的研究,我们假设整个汽车的重量由一个车轮承担如上图1所示,可得出下列方程:
车辆方程。车轮运动方程。
车轮纵向摩擦力。
m——1/4车辆质量u——车辆行驶速度;
—路面附着系数; —车轮对地面的正压力;
—车轮受到地面的阻力 ——车轮转动惯量;
r——车轮滚动半径车轮制动器制动力矩。
—车轮角减速度。
1.2 分段线性模型。
轮胎采用简单的双线性模型,如图2所示,轮胎模型可以表达为:
--峰值附着系数;
--最佳滑移率,即峰值附着滑移率;
—车轮抱死时的附着系数;
—车轮滑移率。
图22 matlab
2.1 流程总图。
图3图3是汽车在防抱死的过程中,以滑移率为控制参数,其主控目的是使车轮的滑移率尽可能接近或等于最佳滑移率0.2,上面的动力模型参数由下表给出,设定的附着系数分别为,并且此时设定smin=0.18,smax=0.
22。2.2 运用simulink搭建模型完成图为图4
图4因为在驱动时是,如图5,首先通过辨识出来的车身速度和轮速,计算出当时的滑移率,随着车子前进,车速和轮速不断变化,滑移率也不断变化。随滑移率的改变而发生了改变入图6。图5图6
随着滑移率的变化,根据滑移率和附着系数的曲线图,附着系数会发生相应的变化,其公式为当;当。
matlab中用switch模块来进行这个变化的**。此时取=0.2,当滑移率进来,switch模块进行判定,当》0.
2时,上面的通道导通,即功能模块图6中功能模块fcn器起作用,里面的公式为,当时,下面的功能模块fcn1起作用,里面公式为。
2.3 **结果分析。
从图7中可以看出,轮速和车速的差值始终保持一定的速度差,使车速保持平稳的速度下降。轮速在一开始急刹车制动时急剧下降,当滑移率过大时,系统减压,制动力减小,轮速开始回升,这样有效的防止车轮抱死的情况发生。其中黄线为车轮速度,紫线为车身速度。
图7下图8为装载abs后制动距离**结果如黄线所示。
图83 结论。
本文在对汽车防抱制动系统(abs)原理和逻辑门限值原来控制的基础上,将逻辑门限值控制的方法应用于汽车abs上abs逻辑门限值控制系统**分析结果表明,逻辑门限值控制能很好的控制车速,获得很好的制动性能。本文主要运用逻辑门限值控制算法,设计了abs逻辑门限值控制器,在完成了逻辑门限值控制器的设计之后,应用matlab/simulink对该控制系统进行了控制**分析,从而验证了所设计的abs逻辑门限值控制器能够很好地改善制动效果,提高车辆的安全性。
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