基于xPC的汽车ABS硬件在环测试系统开发

发布时间：2017-09-12 12:01

  本文关键词：基于xPC的汽车ABS硬件在环测试系统开发

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【摘要】：随着汽车技术的突飞猛进和道路环境的改善,汽车的行驶速度大幅提高,制动系统作用凸显,与此同时,交通事故频发,因此法规对汽车制动系统提出越来越高的要求,这就引发了汽车制动系统的变革。汽车防抱死制动系统(anti-lock brake system,ABS)的使用增强了汽车主动安全性能,成为汽车必不可少的核心部件之一。ABS的功能主要体现在改善汽车制动效能与增强紧急制动过程中汽车的稳定性能。ABS要求汽车在紧急制动的极限危险工况下工作性能良好,在研发过程中实车试验条件复杂多样,因此理论建模也变得复杂,同时也使得仿真手段的采用变得更加有必要性。从开发到检测,国外ABS产品已经非常成熟,国内也有ABS产品投放市场,但是无论从性能方面还是可靠性方面均不能与国外产品形成竞争力。ABS装备率越来越高,产品市场进一步扩大,面对众多复杂的ABS,产品性能各有千秋,法规对制动系统也提出越来越高的要求,因此制动性能的测试评价愈发重要。ABS的开发主要是电脑软件仿真和实车试验相结合的方式,然而ABS发展至今,面临的复杂情况越来越多,车辆系统复杂多样,道路检测条件也是多种多样,单纯建模仿真已经满足不了ABS产品的测试需求,模型也很难准确地反映生实车ABS产品的真实情况,实车试验不仅耗时长、投资大,而且在初期研究和理论研究方面重复性较差。ABS硬件在环(hardware in the loop,HIL)测试是全面检测ABS性能的一种手段,试验精度高,试验可重复性好,参数测量准确,无危险,可实现工况多,试验耗时少,极大缩短了开发周期,降低了开发成本。本文利用x PC Target实时仿真环境,对汽车ABS开展硬件在环测试系统开发,就是尽可能地把上述两种方案转移到实验室研究测试平台搭建并测试这一环节来,既能方便研究,还能进行多路况测试。本文针对ABS功能特点,开发了基于x PC的汽车ABS硬件在环系统,搭建了液压调节器模型,设定了典型ABS测试工况,并进行了测试。本文阐述了ABS工作原理,在课题组项目已有的基础上搭建了HIL试验台,利用Matlab/Simulink建模进行仿真,利用C++,编写了上位机监视软件EVE,并对ABS液压调节单元进行建模分析,对整个液压回路分析了制动踏板、真空助力器、制动主缸、液压制动管路和制动轮缸等元件,给出了各元件的动力学数学描述,重点设计了电磁检测电路,给出了线性霍尔感应元件UGN3501M的工作特性,对电磁阀进行了U-I特性标定,建立了阀芯运动模型。最后结合ABS仿真试验台对均一路面、对接路面、分离路面等工况的进行了仿真分析,并对本文研究的内容做了进一步总结和展望。
【关键词】：防抱死制动 硬件在环 液压建模 测试评价
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 背景及意义11-12
• 1.2 ABS发展和测试现状12-14
• 1.2.1 国外ABS发展和测试现状12-13
• 1.2.2 国内ABS发展和测试现状13-14
• 1.3 本文研究的内容14-17
• 第2章 基于xPC的汽车ABS硬件在环测试方案及开发17-39
• 2.1 制动过程及ABS工作原理分析17-19
• 2.2 HIL技术方案19-22
• 2.3 实时仿真平台硬件结构22-26
• 2.4 实时仿真平台软件结构26-38
• 2.4.1 整车Simulink建模26-33
• 2.4.2 上位机监视软件系统开发33-38
• 2.5 本章小结38-39
• 第3章 汽车ABS液压调节单元建模及研究39-63
• 3.1 液压调节单元的组成和压力调节过程39-42
• 3.2 液压制动系统模型假设42
• 3.3 制动踏板模型分析42-43
• 3.4 真空助力器模型分析43-45
• 3.5 制动主缸与高压蓄能器模型分析45-46
• 3.6 制动液压管路模型分析46-47
• 3.7 流量阀模型分析47-59
• 3.7.1 流量阀结构及工作原理47-48
• 3.7.2 阀芯磁场检测48-49
• 3.7.3 磁场特性分析49-51
• 3.7.4 磁场特性辨识51-55
• 3.7.5 阀芯运动模型分析55-58
• 3.7.6 电磁阀的工作过程58-59
• 3.8 制动轮缸模型分析59-62
• 3.8.1 制动轮缸结构59-60
• 3.8.2 轮缸增压过程分析60-61
• 3.8.3 低压储能器及回液泵模型分析61-62
• 3.9 本章小结62-63
• 第4章 ABS测试评价63-89
• 4.1 本文主要评价指标65
• 4.2 测试案例分析65-87
• 4.2.1 均一路面65-72
• 4.2.2 对接路面72-79
• 4.2.3 分离路面79-87
• 4.3 本章小结87-89
• 第5章 总结与展望89-91
• 5.1 总结89
• 5.2 展望89-91
• 参考文献91-95
• 致谢95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 何运飞;;浅谈用最小二乘法对电子天平示值误差校准曲线的拟合[J];计量与测试技术;2015年12期

2 田垅;刘宗田;;最小二乘法分段直线拟合[J];计算机科学;2012年S1期

3 唐晓虹;;最小二乘法原理在桥梁检测中的应用[J];中国西部科技;2011年18期

4 丁海涛;郭孔辉;李飞;张建伟;;基于加速度反馈的任意道路和车速跟随控制驾驶员模型[J];机械工程学报;2010年10期

5 ;我国现行汽车强制性标准(一)[J];汽车与配件;2008年27期

6 李学民;;汽车制动控制技术及其发展趋势[J];科技风;2008年12期

7 沈月忠;姜澄宇;王仲奇;;一种比例阀压力控制系统数学模型的建立[J];现代制造工程;2006年11期

8 卞化梅;;汽车防抱死制动系统的原理与发展[J];北京工业职业技术学院学报;2006年01期

9 郑伟峰,刘国福;国内ABS发展现状[J];汽车电器;2005年11期

10 詹军;基于ACC的制动系统模型研究[J];中国机械工程;2005年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 武冬梅;分布式驱动电动汽车动力学控制机理和控制策略研究[D];吉林大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杨首辰;基于HIL的气压ABS系统测试与评价方法研究[D];吉林大学;2015年

2 王苓玉;四轮驱动电动汽车牵引力控制研究[D];吉林大学;2015年

3 孙勇;分布式驱动电动汽车横摆稳定性控制研究[D];吉林大学;2013年

4 王浩;汽车制动系统建模及压力控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

5 呼啸;应用ECU在环仿真的EPS系统嵌入式软件测试研究[D];吉林大学;2012年

6 王伟;电控悬架混合仿真试验台的设计研究[D];西南交通大学;2011年

7 尹帅钧;轿车防抱死制动系统的压力估算算法研究[D];吉林大学;2009年

8 郜大伟;汽车ESP液压调节器建模与轮缸压力估计算法的研究[D];吉林大学;2009年

9 王晶;某轿车制动系统设计和ABS匹配[D];吉林大学;2009年

10 武海燕;汽车电子ABS系统的仿真与研究[D];内蒙古科技大学;2008年

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本文编号：837079