车辆驾驶模拟器的ABS逻辑控制算法仿真研究

发布时间：2023-04-06 20:38

　　随着汽车行驶速度的提高及道路行车密度的增大,人们对汽车行驶安全性能的要求也越来越高。防抱制动系统(简称ABS)能够最大限度地保证车辆紧急制动时的操纵稳定性和制动性能,从而较大地提高了行车安全性。自八十年代中、后期以来,ABS得到了广泛而迅速的普及,在汽车发达国家,ABS已经成为中、高档轿车的标准装配部件。 ABS控制逻辑种类较多,但目前车辆上比较实用且有效的控制逻辑为逻辑门限值控制。在汽车动力学的研究中,对研究对象进行数学建模是一种非常普遍的方法。而在此基础上发展起来的动态仿真技术则是进行汽车性能研究的一种非常行之有效的手段。 本文以实验室的驾驶模拟器为对象,对其防抱制动系统的控制原理及其控制算法进行了研究。首先介绍了ABS的基本工作原理,讨论了ABS目前常用的几种控制方法,重点研究了逻辑门限控制方法的控制过程,建立了适合于驾驶模拟器仿真研究的数学模型,其中包括整车、制动器、轮胎以及控制器四个子模型。并用Matlab6.0软件中的SIMULINK和STATEFLOW工具包对所建立的数学模型编制了仿真软件。通过计算模拟,比较了常规制动与防抱制动的不同效果,探讨了影响ABS性能的主要因素,...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 汽车防抱制动系统(ABS)的发展历史及现状
        1.1.1 ABS技术概况
        1.1.2 ABS的发展和应用
        1.1.3 ABS的发展方向
        1.1.4 ABS的优点和种类
        1.1.5 ABS的理论研究
    1.2 研究的目的
    1.3 本文研究的主要内容
第二章 ABS的工作原理和结构
    2.1 汽车防抱制动控制的工作原理
    2.2 汽车防抱死制动系统的基本结构
        2.2.1 ABS的基本组成
        2.2.2 ABS的整车布置
    2.3 ABS的试验和性能评价
    2.4 本章小结
第三章 防抱死制动系统(ABS)控制算法的分析
    3.1 影响控制技术的主要因素
        3.1.1 实际的μ-λ曲线
        3.1.2 转动惯量的影响
    3.2 ABS的常用控制方法
        3.2.1 逻辑门限控制
        3.2.2 PID控制
        3.2.3 滑模变控制
        3.2.4 模糊控制
        3.2.5 最优控制
        3.2.6 各种控制方法的比较
    3.3 本论文采用的控制技术
        3.3.1 以车轮减速度为控制系数的控制方式
        3.3.2 以滑移率为控制参数的控制方式
        3.3.3 以车轮减速度和加速度为控制参数的控制方式
        3.3.4 Bosch逻辑
    3.4 本章小结
第四章 仿真数学模型的建立
    4.1 车辆系统模型
    4.2 轮胎力学模型
        4.2.1 魔术公式模型
        4.2.2 双线性模型
    4.3 制动器模型
    4.4 ABS控制器模型
        4.4.1 车轮角速度
        4.4.2 参考车速
        4.4.3 Bosch控制逻辑
    4.5 本章小结
第五章 ABS系统的计算机仿真研究
    5.1 MATLAB/Simulink/STATEFLOW概述
    5.2 仿真模型的实现
        5.2.1 ABS仿真框图
        5.2.2 ABS控制器模型
        5.2.3 制动系统模型
        5.2.4 ABS制动单轮车辆模型子系统
    5.3 基于逻辑门限值控制的ABS仿真研究
        5.3.1 仿真初始参数
        5.3.2 不同路面和初始速度下的仿真结果与分析
        5.3.3 制动系统滞后时间变化时的仿真结果与分析
        5.3.4 转动惯量变化时的仿真结果与分析
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
附录 A



本文编号：3784378