汽车防抱死制动系统的设计

发布时间：2017-06-03 03:15

  本文关键词：汽车防抱死制动系统的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：防抱死制动控制系统(ABS)是在传统制动系统的基础上采用智能控制技术, 在制动时自动调节制动力防止车轮抱死,充分利用道路附着力,提高制动方向稳 定性和操纵稳定性,从而获得最大制动力且缩短制动距离,尽可能地避免交通事 故发生的机电一体化安全装置。 本文根据防抱死制动控制系统的工作原理,应用汽车单轮运动的力学模型, 分析了制动过程中的运动情况。采用基于车轮滑移率的防抱控制理论,根据车速、 轮速来计算车轮滑移率。以MSP430F149单片机为核心,完成了输入电路、输出 驱动电路及故障诊断等电路设计,阐述了ABS系统软件各功能模块的设计思想 和实现方法,完成了ABS检测软件、控制软件的设计。 课题所完成的汽车防抱死制动控制系统已通过模拟试验台的基本性能试验, 结果表明:汽车防抱死制动控制系统的硬件电路设计合理可行,软件所采用的控 制策略正确、有效,系统运行稳定可靠,改善了汽车制动系统性能,基本能够满 足汽车安全制动的需要。
【关键词】：防抱死制动系统(ABS) 滑移率 控制策略 单片机
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：U463.5
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-4
• 目录4-6
• 第一章 绪论6-14
• 1． 1 防抱死制动系统概述6-8
• 1． 1． 1 防抱死制动系统的产生6-7
• 1． 1． 2 防抱死制动系统的优点7-8
• 1． 2 防抱死制动系统的发展历史8-10
• 1． 3 防抱死制动系统的发展趋势10-12
• 1． 4 国内防抱死制动系统的研究和应用概况12
• 1． 5 主要研究工作12-14
• 第二章 防抱死制动系统基本原理14-32
• 2． 1 制动时汽车的运动14-17
• 2． 1． 1 制动时汽车受力分析14-15
• 2． 1． 2 车轮抱死时汽车运动情况15-17
• 2． 2 滑移率和路面附着系数的关系17-20
• 2． 3 制动时车轮运动方程20-21
• 2． 4 采用防抱死制动系统的必要性21-23
• 2． 5 防抱死制动系统的类型23-26
• 2． 6 防抱死制动系统基本工作原理26-29
• 2． 7 防抱死制动调压系统工作过程29-32
• 第三章 防抱死制动系统硬件设计32-51
• 3． 1 防抱死制动系统的基本组成32-33
• 3． 2 MSP430F149最小系统33-37
• 3． 2． 1 CPU简介35-36
• 3． 2． 2 最小系统设计36-37
• 3． 3 防抱死制动系统轮速传感器37-39
• 3． 3． 1 轮速传感器的结构38
• 3． 3． 2 轮速传感器工作原理38-39
• 3． 4 电源设计39-40
• 3． 5 系统输入调理电路40-43
• 3． 6 输出驱动电路43
• 3． 7 故障诊断硬件电路设计43-46
• 3． 8 硬件抗干扰设计46-51
• 第四章 防抱死制动系统软件设计51-69
• 4． 1 控制方案和控制参数的选取52-53
• 4． 2 控制参数的计算53-57
• 4． 2． 1 车轮速度的求取53-55
• 4． 2． 2 滑移率的计算55-57
• 4． 2． 2． 1 汽车制动过程的动力学模型55-56
• 4． 2． 2． 2 制动轮缸压力函数P_i(t)56
• 4． 2． 2． 3 计算滑移率56-57
• 4． 3 控制过程57-59
• 4． 4 控制器的软件设计59-64
• 4． 4． 1 防抱死控制部分软件设计60
• 4． 4． 2 故障诊断部分软件设计60-64
• 4． 5 一些细节的讨论64-66
• 4． 5． 1 采样频率的选择64-65
• 4． 5． 2 计算延迟的考虑65
• 4． 5． 3 算法实现的特点65
• 4． 5． 4 软件抗干扰65-66
• 4． 6 试验结果66-69
• 第五章 总结与展望69-72
• 5． 1 研究工作总结69
• 5． 2 防抱死制动系统发展方向69-72
• 参考文献72-75
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文75-76
• 致谢76-77

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李文娟;付天雷;陈凤林;王旭东;;汽车防抱死制动系统的自寻最优控制[J];哈尔滨理工大学学报;2010年05期

2 李南;宋真玉;马亚乾;;基于实时滑移率的汽车防抱死系统仿真[J];轻型汽车技术;2012年Z4期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 杨福广;4WID/4WIS电动车辆防滑与横摆稳定性控制研究[D];山东大学;2010年

2 邓红星;汽车制动管路压力波动效应研究[D];东北林业大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 高小丽;基于自寻最优的ABS控制器的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年

2 王占亮;三十吨散装物料自卸半挂车的研究与设计[D];河北科技大学;2010年

3 马付雷;汽车ABS逻辑门限值控制算法研究与实现[D];重庆邮电大学;2011年

4 衣袖帅;基于ADAMS与MATLAB的ABS滑模变结构控制仿真研究[D];北京工商大学;2010年

5 赵双;汽车电子感应制动控制系统（SBC）的研制[D];西华大学;2006年

6 孙天健;基于智能控制的汽车防抱死制动系统的研制[D];四川大学;2006年

7 郭芹凤;重型卡车ABS控制器的硬件在环仿真研究[D];北京工业大学;2007年

8 谭元文;汽车防抱死制动系统控制逻辑的离线与在线仿真研究[D];北京交通大学;2008年

9 秦明辉;基于ARM的汽车防抱死制动系统设计[D];合肥工业大学;2008年

10 陆森兴;微型客车ABS系统设计研究[D];吉林大学;2012年

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本文编号：417161