[CAD圖紙全套]汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究設(shè)計

編號 題目： 汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法 仿真研究 信機 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專業(yè) 學(xué) 號： 0923084 學(xué)生姓名： 蔣 耀 指導(dǎo)教師： 陳炎冬 （職稱： 講師 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日全套 資料 ， 扣扣 414951605 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 汽車防抱死制動系 統(tǒng)的控制方法仿真研究 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機械 92 學(xué) 號： 0923084 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無錫 太湖學(xué)院 信 機 系 機械工程及自動化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 1、題目 汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車行駛速度的提高，汽車行駛安全性能越來越受到人們的重視，而汽車的緊急剎車往往造成汽車的側(cè)翻而 對駕駛員造成傷害， 統(tǒng)就是在這種要求下產(chǎn)生和發(fā)展的，它是提高汽車制動安全性的又一重大進步。但是由于電子元件的故障導(dǎo)致 障率也相對較高，使之不能正常的工作，給行車帶來了極大安全隱患。本課題主要研究 控制系統(tǒng)作用下進行增壓，保壓，降壓操作從而將滑移率控制在一定范圍內(nèi)，保證車輛在剎車過程中的安全性。 三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達到的要求： 從實踐中選題，了解 統(tǒng)的意義； 學(xué)會搭建正確的車輛制動動力學(xué)模型； 學(xué)習(xí) 關(guān)知識，掌握其操作過程，學(xué)會用 論文中的理論依據(jù)、所提出的觀點、得出的結(jié)論無原則性錯誤； 能對四分之一車輛模型進行正確的受力分析； 所完成 的論文工作量滿足要求，格式正確、規(guī)范。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機械 92 班 姓名 蔣 耀 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學(xué)科組組長研究所所長 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 要 為了能夠準確的了解制動防抱死系統(tǒng)的性能，常常使用計算機仿真技術(shù)來進行研究，本設(shè)計采用 擬汽車在直線制動的運動狀態(tài)，對 統(tǒng)的控制規(guī)律進行計算機仿真。它與常規(guī)的試驗分析相比，具有分析速度快、精度高、周期短、節(jié)省大量的人力物力的優(yōu)點。 抱死制動系統(tǒng)模型的建立，是計算機與生產(chǎn)實際相融合的產(chǎn)物。模型的建立，可以代替危險性試驗，提高安全性和經(jīng)濟性，同時可以方便快捷的得 到試驗所得到的結(jié)果，以此完善設(shè)計開發(fā)中的產(chǎn)品性能，為 統(tǒng)的研制與開發(fā)提供一條有效的方法。 本設(shè)計簡單介紹了制動系統(tǒng)的工作原理，通過建立普通制動系統(tǒng)和 抱死系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，提出了基于路面附著系數(shù)的 制算法，并根據(jù)數(shù)學(xué)模型，利用件建立普通制動系統(tǒng)和 抱死制動系統(tǒng)的仿真模塊， 分析普通制動系統(tǒng)和裝有防抱死制動系統(tǒng) (輛制動過程中各參數(shù)的動態(tài)變化規(guī)律 。通過對比仿真結(jié)果可知 能準確控制車輪的運 動狀態(tài)，因此證明本次設(shè)計 對 動過程的仿真分析是有效的。 關(guān)鍵詞 ： 制動；防抱死制動系統(tǒng)；仿真； n to to of in a BS of of a it it of is of of of of At it as as So of be in a it an to of of It to of On of it to a of an an to of of of we to of So of s is V 目 錄 摘 要 . . 錄 . V 1 緒論 . 1 題研究的意義 . 1 究內(nèi)容 . 1 2 防抱死 制動系統(tǒng)概述 . 2 車防抱死制動系統(tǒng) 功能 . 2 動系統(tǒng)研究的理論狀態(tài) . 2 3 防抱死制動系統(tǒng)基本原理 . 4 動時汽車的運動 . 4 移率定義 . 6 移率與附著系數(shù)的關(guān)系 . 7 動時車輪的受力分析 . 8 用防抱死制動系統(tǒng)的必要性 . 10 抱死制動系統(tǒng)基本工作原理 . 11 制技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀 . 12 4 基于 件的仿真分析 . 15 算機仿真 . 15 算機仿真的分類 . 15 簡要介紹 . 15 動方程建立 . 18 式制動器制動力矩的計算 . 18 輪模型的動力學(xué)方程 . 20 建立無 動的模型 . 24 建立汽車 動模型 . 26 關(guān)控制的 統(tǒng)仿真 . 26 D 控制的 統(tǒng)仿真 . 28 限控制 系統(tǒng)仿真 . 30 真的參數(shù)及結(jié)果 . 31 真參數(shù) . 31 仿真結(jié)果 . 32 開關(guān)控制 仿真結(jié)果 . 34 制 仿真結(jié)果 . 36 同情況下的組合分析 . 38 5 總結(jié) 與展望 . 41 總結(jié) . 41 展望 . 41 致 謝 . 42 參考文獻 . 43 附錄 . 44 汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究 1 1 緒論 題研究的意義 對車輛的制動過程進行 動態(tài) 的分析 研究 ,可以分析 出 車輛的性能 ,幫助 車輛的設(shè)計 ,采用實驗的方法雖然可以獲準確的數(shù)據(jù) 。 但成本大 ,周期長 ,盲目性大 。 計算機仿真技術(shù)的發(fā)展為車輛制動過程的研究提供了一個有效手段。通過對車輛制動過程全工況動態(tài)仿真 ,可仿真實際情況中影響車輛制動過程主要因素 ,為進一步優(yōu)化車輛的制動系統(tǒng)、縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期提供有利的工具。 究內(nèi)容 對汽車制動 過程進行 受力分析，建立 單輪 車輛制動過程的動力學(xué)數(shù)學(xué)模型 ，通過對車輛制動過程全工況動態(tài)仿真， 來模擬分析 實際情況中 汽車制動性能與各相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系 ， 分析制動過程的特點 ，得出相關(guān)結(jié)論和對仿真結(jié)果進行處理 ，模擬出配備防抱死制動系統(tǒng)，簡稱 汽車動態(tài)制動過程。 比較分析影響制動過程的因數(shù)： 種情況下的 比較 同控制方法程比較 根據(jù)以上 二 種情況對汽車 剎車制動 過程進行仿真，比較各種 不同 情況下汽車的制動距離 ，滑移率 ， 車速輪速的關(guān)系 得出結(jié)論。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 2 防抱死制動系統(tǒng)概述 車防抱死制動系統(tǒng) 功能 轉(zhuǎn)差率輪胎附著力性能的地面 控制制動力的汽車制動系統(tǒng)。汽車制動的過程中 ,它可以防止車輪制動鎖發(fā)生 ,并充分利用地面附著系數(shù)和增益高的地面制動力 ， 減少汽車制動距離 ， 并能保持汽車制動器在處理。這項技術(shù)在提高車輛安全 ， 減少交通事故損失和提高汽車運行的經(jīng)濟發(fā)揮了積極作用 ， 是一種最重要的安全技術(shù)在汽車行業(yè) 。 抱死制動裝置就是為了防止缺陷的發(fā)生而研制的裝置，它有 包括下面 幾點好處： 滑和甩尾 短制動距離（松軟的沙石路面除外） 止爆胎。 現(xiàn)代轎車的 輸入傳感器、控制電腦、輸出調(diào)制器及連接線等組成。輸入傳感器通常 包括 四 個車輪的輪速信號、剎車信號，個別車型還有減速度信號、手剎車或車油面信號。 第一個優(yōu)勢是提高 制動穩(wěn)定性。汽車制動 ,剎車力的四個輪子是不一樣的 ,如果汽車前輪鎖 ,汽車司機將無法控制行駛方向 ,這是非常危險的 ,如果汽車的后輪鎖 ,第一張幻燈片 ,搖擺的尾巴就會出現(xiàn) ,甚至使汽車整個把嚴重的事故。 提高汽車的穩(wěn)定性。汽車制造商的研究數(shù)據(jù)表明 ,車輛配備 使車輪側(cè)滑事故下降了約 8%。 ,可以縮短制動距離。這是由于緊急制動在同等條件下 ,率會(汽車滑動距離、傳動比 )控制在 20%左右 ,可以獲得結(jié)果的最大縱向制動力。 第三利用 以防止井噴。事實上 ， 方向盤鎖會導(dǎo)致小輪胎磨損 ,輪胎胎面損失將不均勻 ， 使輪胎消耗費用的增加 ， 嚴重時將無法繼續(xù)使用。因此 ,配有 此外 ， 用 方便 ,工作可靠。使用 普通制動系統(tǒng)使用幾乎沒有差異 ， 緊急剎車時 ,只有腳踩剎車踏板硬、 進入工作狀態(tài)根據(jù)情況 ， 即使雪和濕滑的道路、 過計算機控制車輪制動力 ， 可以充分發(fā)揮效率的制動和改 善制動減速和縮短制動距離 ， 能有效地提高車輛制動的穩(wěn)定性 ， 防止車輛側(cè)滑和旋轉(zhuǎn) ， 減少交通事故發(fā)生的數(shù)量 ， 因此被認為是最有效的措施 ,提高汽車的安全性。高級汽車的 動 系統(tǒng)研究的理論狀態(tài) 研究 中國 從 80 年代初開始。單位和企業(yè)從事的工作是開發(fā)了很多 東風(fēng)汽車公司、重慶高速公路研究所、大學(xué)西安市公路、清華大學(xué)、吉林大學(xué)、北京理工大學(xué)、上海汽車制動器有限公司和山東中國重汽集團等。典型的有以下幾個。清華大學(xué)國家重點實驗室等汽車安全與節(jié)能宋健幾個博士生導(dǎo)師、教 授 ,擁有強大的技術(shù)力量 ,他們也有一批先進的儀器和設(shè)備的配套 ,如汽車力學(xué)參數(shù)綜合試驗臺 ,彈射式?jīng)_擊試驗床和滾動試驗臺 ,模擬和校準試驗臺 ,柯達高速圖像運動分析系統(tǒng)、電液振動臺 ,直流電力測功機和發(fā)動機排放分析儀、工況的發(fā)動機電子控制系統(tǒng)開發(fā)和仿真、計算機工作站和亞當斯 ,軟件思想 ,非接觸式速度計、噪聲測試系統(tǒng)、轉(zhuǎn)鼓試驗臺、電動汽車電池測試 ,電機試驗臺及其控制系統(tǒng)等。汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究 3 實驗室研究 造各種各樣的 ,其中 ,制量 ,不同的輪速信號抗干擾處理 ,輪速信號響應(yīng)的研究指出 ,防抱死制動電磁閥動作的研究在國內(nèi)的領(lǐng)先地位 車動態(tài) 模擬國家 重點實驗室的吉林大學(xué)為代表的四個院士 ,研究人員致力于汽車操縱穩(wěn)定性、汽車輪胎、汽車操縱動力學(xué)模型、汽車輪胎穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)特性研究 ,在輪胎力學(xué)模型中 ,車輛操縱穩(wěn)定性和人 中國南方學(xué)院技術(shù)學(xué)院的交 通為代表的吳教授豪佳女士從事汽車安全與電子技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算的研究 ,在一個獨特的特性是 建立制動壓力函數(shù) ,通過地面輪制動力和車輛動力學(xué)方程來計算平均汽車制動減速 ,車的速度 ,還可以通過計算輪缸等效應(yīng)力函數(shù)的防抱死制動滑移率時。此外 ,在滑移率之間的 關(guān)系和粘附系數(shù)、車輛技術(shù)條件和試驗方法有獨特的見解。 濟南程軍電子科技 公司為代表的 南程軍電子科技公司的 作者理論與實踐的汽車防抱死制動系統(tǒng) (如幾本書，特別是在 國內(nèi) 外 ,他們都是基于仿真環(huán)境 基于 仿真車輛動力學(xué)控制方面進行了研究。 重慶形狀的產(chǎn)品包 括汽車、摩托車系列 類型的 0多個品種 ,家實用新型技術(shù)專利 ,并正式列入國家火炬計劃項目。西安市 括 認為該技術(shù)已達到國內(nèi)領(lǐng)先水平 。 山東重汽集團引進國際先進技術(shù)進行的研究也已取得了一些進展。 重慶公路 研究所研制的適用于中型汽車的氣制動 置已通過國家級技術(shù)鑒定 ,但各種制動情況的適應(yīng)性還有待提高。 清華大學(xué)開發(fā)的適 用于介質(zhì)客車空氣制動 應(yīng)用陶瓷材料將迅速擴大 ,應(yīng)用金剛石、立方氮化硼超硬材料將進一步擴大 ,新的刀具材料的交貨時間會越來越短 ,品種新品牌的推出將越來越快。人們希望兩高速鋼 ,硬質(zhì)合金強度和韌性 ,硬度和耐磨性的超硬材料的新的刀具材料是完全可能的 。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 3 防抱死制動系統(tǒng)基本原理 動時汽車的運動 動時汽車受力 分析 汽車在制動的過程中主要受到地面給汽車的作用力、風(fēng)的阻力和自身重力的作用。地面對汽車的作用力又分為 :作用在車輪上垂直于地面的支承力和作用在車輪上平行于地面的力。示。其中 地面作用在每個車輪上的地面制動力，他的大小決定于路面的縱向附著系數(shù)和車輪所受的載荷。所有車輪上所受地面制動力的總和作為地面給汽車的總的地面制動力，他是使汽車在制動時減速并停止的主要作用力。 地面作用在每個車輪上的側(cè)滑摩擦力，側(cè)滑摩擦力的大小取決于側(cè)向 附著系數(shù)和車輪所受的載荷，當車輪抱死時，側(cè)滑摩擦力將變得很小，幾乎為零。汽車直線制動時，若受到橫向干擾力的作用，如橫向風(fēng)力或路面不平，汽車將產(chǎn)生側(cè)滑摩擦力來保持汽車的直線行駛方向，如圖 a）所示。 圖 車直線和轉(zhuǎn)彎制動時的平面受力簡圖 若汽車在轉(zhuǎn)彎時制動或在制動時轉(zhuǎn)彎，也將產(chǎn)生側(cè)滑摩擦力使汽車能夠轉(zhuǎn)向，如圖 b)所示。地面制動力決定制動距離的長短，側(cè)滑摩擦力則決定了汽車制動時的方向穩(wěn)定性。這里將作用在前輪上的側(cè)滑摩擦力稱為轉(zhuǎn)彎力，將作用在后輪上的側(cè)滑摩擦力稱為側(cè)向力。轉(zhuǎn)彎力和汽車的 方向操縱性有關(guān)，它保證了汽車能夠按照駕駛員的意愿轉(zhuǎn)向 ;側(cè)向力和汽車的方向穩(wěn)定性有關(guān)，它保證了汽車的行進方向。轉(zhuǎn)彎力越大，汽車的方向操縱性越好 ;側(cè)向力越大，汽車的方向穩(wěn)定性越好。 正如上面提到的 ,應(yīng)用適當?shù)闹苿?,可以有效地把車停下來。制動強度太大 ,是汽車的主要原因有各種危險的運動狀態(tài)。因此 ,汽車 ,根據(jù)冰雪路、壞路、水、濕路 ,干路 ,直路 ,彎曲的道路 ,道路狀況 ,如根據(jù)車輛的速度和方向角的駕駛條件操作 ,必須剎車 ,注意不要讓車輪鎖 。 輪抱死時汽車運動情況 車輪抱死時汽車所受到的側(cè)滑摩擦力將會變的很小，這 將使汽車制動時保持方向操縱性和方向穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)彎力和側(cè)向力變的很小，使汽車在制動時出現(xiàn)一些危險的運動情況。汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究 5 對 統(tǒng)來說，就是要防止這些危險情況的出現(xiàn)。下面從汽車在一種路面上直線和轉(zhuǎn)彎制動兩方面簡單討論一下當車輪抱死時汽車的運動情況。 （ 1） 汽車在一種路面上直線運動制動車輪抱死時可能出現(xiàn)的運動情況如圖 示。圖 a)為只有前輪抱死時，由于前輪的轉(zhuǎn)彎力基本為零，無法進行正常的轉(zhuǎn)向操作。為制動時前輪全部抱死而后輪不抱死汽車的運動情況示意，當前輪抱死時轉(zhuǎn)彎力為零，駕駛員無法控制汽車的方向使汽車轉(zhuǎn)向來避讓前方 的障礙物，這時由于汽車后輪不抱死，所以汽車仍具有側(cè)向力來維持方向穩(wěn)定性。圖 b)為只有后輪抱死時，后輪的側(cè)向力接近于零，汽車仍具有方向操縱性，但會因后輪抱死而失去方向穩(wěn)定性使汽車側(cè)滑。汽車不能保持原來的行駛方向，由于離心力和前輪轉(zhuǎn)向力的作用，汽車將一面旋轉(zhuǎn)一面沿曲線行駛(這種運動叫外旋轉(zhuǎn) )。圖 c)為前后車輪全部抱死時時轉(zhuǎn)彎力和側(cè)向力都為零，這種狀態(tài)很不穩(wěn)定，路面不均勻、左右輪地面制動力不相等時，即使對汽車施加很小的偏轉(zhuǎn)力矩，汽車就會產(chǎn)生不規(guī)則運動而處于危險狀態(tài)，在不規(guī)則旋轉(zhuǎn)的過程中將制動釋 放，汽車就會沿著瞬時行駛方向急速駛出，這也是很危險的 。 （ 2） 汽車在一種路面上轉(zhuǎn)彎制動車輪抱死時可能出現(xiàn)的運動情況如圖 示。所有這些運動情況若在制動時出現(xiàn)，都是極其危險的。 圖 車直線制動車輪抱死時的運動情況 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 圖 車轉(zhuǎn)彎制動車輪抱死時的運動情況 移率定義 通常 ， 汽車在制動過程中存在著兩種阻力 ： 一種阻力是制動器摩擦片與制動鼓或制動盤之間產(chǎn)生的摩擦阻力 ， 這種阻力稱為制動系統(tǒng)的阻力 ， 由于它提供制動時的制動力 ,因此也稱為制動系制動力 ； 另一種阻力是輪胎與道路表面之間產(chǎn)生的摩擦阻 力 ， 也稱為地面制動力。地面對輪胎切向反作用力的極限值稱為輪胎 - 道路附著力 ， 大小等于地面對輪胎的法向反作用力與輪胎 - 道路附著系數(shù)的乘積。如果制動系制動力小于輪胎 - 道路附著力 ，則汽車制動時會保持穩(wěn)定狀態(tài) ， 反之 ， 如果制動系制動力大于輪胎 - 道路附著力 ， 則汽車制動時會出現(xiàn)車輪抱死和滑移。 地面制動力受地面附著系數(shù)的制約。當制動器產(chǎn)生的制動系制動力增大到一定值 (大于附著力 )時 ,汽車輪胎將在地面上出現(xiàn)滑移。汽車的實際車速與車輪滾動的圓周速度之間的差異稱為車輪的滑移率。 滑移率 10 （ 錯誤 !未找到引用源。 式中 : 滑移率 ; 汽車的理論速度 (車輪中心的速度 ) ; 汽車車輪的角速度 ; r 汽車車輪的滾動半徑。 由上式可知 :當車輪中心的速度 (即汽車的實際車速 ) 于車輪的角速度 和車輪滾動半徑 r 乘積時 ,滑移率為零 ( 0) ,車輪為純滾動 ;當 = 0時 , 100 % ,車輪完全抱死而作純滑 動 ;當 0 值越大。 應(yīng)當指出，若 扇形的徑向?qū)挾冗^大，襯塊摩擦面上各不同半徑處的滑磨速度相差太遠，磨損將不均勻，因而單位壓力分布均勻這一假設(shè)條件不能成立，則上述計算方法也就不適用。 制動盤工作面的加工精度應(yīng)達到下述要求：平面度允差為 面粗糙度為 m，兩摩擦表面的平行度不應(yīng)大于 0 05動盤的端面圓跳動不應(yīng)大于 常制動盤采用摩擦性能良好的珠光體灰鑄鐵制造。為保證有足夠的強度和耐磨性能，其牌號不應(yīng)低于 方程 213132234 df p 圖 系統(tǒng) p 型 輪模型的動力學(xué)方程 假設(shè)單論模型的質(zhì)量為 m，車輪的轉(zhuǎn)動慣量為 I，車輪的旋轉(zhuǎn)角速度為 w，地面的制動力為 用于車輪的制動力矩為 設(shè)向左為速度正方向，逆時針旋轉(zhuǎn)方向為正，忽略 了 空氣阻力和滾動阻力，則有以下方程： （ r （ F （ 汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究 21 為了使問題 進一步簡化，可作如下假設(shè)： （ 1） 認為車輪抱死得很快，忽略其車速的降低； （ 2） 認為車輪載荷是一個常數(shù)， （ 3） 如圖所示，附著系數(shù)隨滑移率變化曲線近似的用兩段直線段來表示，即 當 0時， （ 當 1時， ( 1 ) ( )1b p （ 圖 著力系數(shù)b隨滑移率式（ （ 的程序模型： 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 圖 子系統(tǒng)bSb的模型 車身速度由下式確定： （ 0（ 車輪速度，即切線速度可由下式確定： （ b 0（ 由（ （ 在 的程序模型如下： 汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究 23 圖 系統(tǒng) v 的模型 由（ （ 在 的程序模型如下： 圖 系統(tǒng) w 的模型 滑移率公式在 的模型如下： 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 圖 系統(tǒng) v ， w 建立無 動的模型 汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究 25 *u(1)+001/71/無 置的制動系統(tǒng)的汽車制動過 程的模型 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 26 建立汽車 動模型 關(guān)控制的 統(tǒng)仿真 開關(guān)控制模式曾經(jīng)預(yù)期輸出 的閾值設(shè)置 ,可以使輸出的控制量使錯誤減少的方向運動。汽車防抱死制動系統(tǒng)的汽車開關(guān)控制器的閾值是預(yù)期車輪滑移率 ,控制器的輸入變量是車輪滑移率誤差 ,預(yù)期的車輪滑移率和實際的不同的車輪滑移率 ： 0當車輪 的 滑移率誤差 值 0e 時， 反應(yīng)后 輸出控制 量 1u ； 當車輪 得 滑移率誤差 值 0e 時， 反應(yīng)后 輸出控制量 0u ； 當車輪 得 滑移率誤差 值 0e 時， 反應(yīng)后 輸出控制量 1u 。 開關(guān)控制 汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究 27 *u(1)+001/71/a）開關(guān)控制 型 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 28 圖 b）開關(guān)控制器子系統(tǒng)模型 D 控 制的 統(tǒng)仿真 實現(xiàn)連續(xù)控制的 制是最簡單的算法 ,它只需要適當?shù)卦O(shè)置比例、積分、微分系數(shù)。一個滑動率的設(shè)定目標 ,控制誤差 ： 0則 控制規(guī)律可表示為 : 0使用最廣泛的一種控制方式。其最大的優(yōu)點是不需要知道被控對象的數(shù)學(xué)模型 ,只 要在線設(shè)置控制器參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗 ,可以得到滿意的結(jié)果 ,且易于實現(xiàn)。它的缺乏是控制對象參數(shù)變化敏感 ,控制對象和延時控制效果較差。簡單的 它必須具有的功能參數(shù)設(shè)置控制器在線。同時 ,選擇 p,增加系統(tǒng)設(shè)計的難度。 汽車 根據(jù) 統(tǒng) ,一組最優(yōu)參數(shù) i,快的方式 ,使車輪滑移率為了接近目標設(shè)定 : 0 經(jīng)過多次調(diào)試，得出參數(shù) 1111、 2 和 2 汽車 防抱死制動 系統(tǒng) 制的控制規(guī)律可 用方程 表示為 : d 212111110 汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究 29 制 統(tǒng)模型如圖所示 : *u(1)+001/01/a） 制 型 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 30 1P co n t r o -m g 20 . 2S b 01sI n t e g r a t o a i n 212G a i n 1- K -G a i nd u / d tD e r i va t i b） 制器子系統(tǒng)模型 限控制 系統(tǒng)仿真 門限控制 行的是 反饋循環(huán)控制，在制動過程中計算出瞬時的滑移率和角加速度數(shù)值， 進而 與 設(shè) 定的兩個 控制門限值進行比較，作為控制信號，及時實施相應(yīng)的控制，使得車 速與輪速產(chǎn)生 的合理變化，從而 將 滑移率 控制 在 20%左右，獲得 輪胎與路面的 較高縱向 附著系數(shù) 和較高的側(cè)向附著系數(shù)， 充分發(fā)揮輪胎與路面間的附著能 力 ，很好的降低了汽車的制動距離。 門限值 控制 統(tǒng)模型如圖所示 圖 a）門限控制 型 汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究 31 圖 b）門限控制子系統(tǒng)模型 真的參數(shù)及結(jié)果 真參數(shù) 建立汽車動力學(xué)模型，為了簡化模型 來 進行基本控制策略的研究，在僅 進行 分析 行如下的假設(shè) : (1)車身 、 底盤與所 汽車 運載物體為 整體 ，汽車運動時 不產(chǎn)生 任何彈性形變 ； (2)汽車輪胎沒有任何形變 ； (3)輪胎和車軸連接只考慮轉(zhuǎn)動特性 ； (4)路面 是絕對 平整 的； (5)車輛 進行 直線 行駛 ， 沒有 偏轉(zhuǎn)， 不產(chǎn)生 側(cè)向運動 ； (6)每個車輪所 承受的力是完全 相等 的。 在以上 的一系列 理想情況的 前提 下 ，為方便研究 我們 在 這邊 僅 對 四分之一的車輛模型進行研究分析。 我們 在使用 件 進行仿真時， 對 仿真結(jié)果輸出 有影響 的因素 包括 仿真 開始的時間、結(jié)束 的 時間和 仿真步長。 正常情況下 來講， 一般汽車 制動后 7此我們這邊 初始時間 取 為 0s，結(jié)束 的 時間為 仿真 的 步長 50f i n a l s t a r 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 32 表 4 1 單輪制動仿真參數(shù) 參數(shù) 符號 單位 數(shù)值 車輪質(zhì)量 M 00 車輪動力半徑 r m 輪轉(zhuǎn)動慣量 Iz