基于整车模型的ABS仿真和逻辑门限值控制分析
发布时间：2023-06-01 03:16
汽车防抱死制动系统,简称ABS (Anti-lock Braking System)是一种常用的汽车主动安全技术。该系统通过测得的汽车行驶状况对制动力矩进行实时控制,有效地防止车轮完全抱死,这一方面缩短制动距离和时间,提高了汽车制动效能；另一方面,可使汽车在制动过程中采取有效的避让动作,提高汽车制动过程中的操纵稳定性。目前国内外对其进行的研究多是将现代控制理论方法应用到动力学系统中,进而优化控制策略,提高系统的稳定性。 本文首先利用仿真软件Matlab/Simulink建立包括纵向、横向、横摆和四轮的七自由度整车模型用于模拟整车的不同工况。轮胎模型用魔术公式表达,并通过曲线拟合的方法将路面附着系数引入纵向魔术公式并验证了该方法的准确性。选取目前主流的ABS产品采用的基于车轮加、减速的逻辑门限值及参考滑移率的逻辑门限值控制。利用Simulink/Stateflow建立了ABS控制模型,并与七自由度整车模型对接。通过模拟高速紧急的直线制动工况,验证ABS控制的有效性。 逻辑门限值控制策略重在门限值的选取,但目前不同路况下的门限值选取没有十分明确的理论依据。本文利用已建成的基于整车模型的AB...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.1.1 汽车安全的现状及安全技术的分类
1.1.2 汽车制动稳定性分析
1.1.3 ABS研究的目的和意义
1.2 ABS的研究现状及发展趋势
1.2.1 国内外的研究现状
1.2.2 ABS的发展趋势
1.3 ABS仿真技术及国内外的研究现状
1.3.1 ABS仿真技术
1.3.2 ABS仿真技术的研究现状
1.4 本文研究内容
第二章 汽车防抱死制动系统的分析
2.1 制动过程中车辆的受力及运动分析
2.1.1 制动器制动力、路面制动力及附着力之间的关系
2.1.2 滑移率与路面附着系数之间的关系
2.1.3 不同路面下的滑移率曲线
2.1.4 比例阀----前后制动力的分配
2.2 ABS的控制原理及结构分类
2.2.1 ABS的基本组成
2.2.2 ABS的结构分类
2.2.3 ABS的控制原理
2.3 ABS的控制过程和控制策略分析
2.3.1 ABS的控制过程
2.3.2 ABS的控制策略分析
2.4 本章小结
第三章 基于单轮的汽车ABS系统模型的建立
3.1 建立基于单轮的无控制器的ABS系统模型
3.1.1 车辆动力学模型
3.1.2 滑移率的计算模型
3.1.3 制动系统模型
3.1.4 轮胎模型的建立
3.1.5 路面附着系数的引入
3.2 建立控制器模型
3.2.1 虚拟仿真下的逻辑门限值控制过程
3.2.2 逻辑门限值的选取
3.2.3 基于纵向力曲线的识别路面最佳滑移率的方法
3.2.4 制动力矩控制器模型的建立
3.3 基于单轮的ABS模型制动过程仿真分析
3.4 本章小结
第四章 基于整车模型的ABS控制仿真
4.1 建立七自由度整车模型
4.1.1 转弯制动联合工况下的魔术公式
4.1.2 建立七自由度整车模型
4.2 无ABS控制器直线四轮制动工况下的仿真参数分析
4.2.1 直线制动工况下的垂直载荷不变的仿真参数分析
4.2.2 前后轮垂直载荷变化的直线制动工况仿真分析
4.3 加入ABS控制模块的直线制动仿真
4.4 本章小结
第五章 ABS逻辑门限值控制分析
5.1 关于角减速度门限值的分析
5.1.1 角减速度门限值在控制策略中的作用
5.1.2 影响角减速度的参数分析
5.2 关于滑移率和角加速度门限值的分析
5.2.1 影响滑移率门限值的参数及分析
5.2.2 角加速度门限值的分析
5.3 利用整车模型进行的虚拟试验验证
5.3.1 垂直载荷对角减速度门限值的影响
5.3.2 制动增压斜率对角减速度门限值的影响
5.3.3 制动初速度对角减速度门限值的影响
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
本文编号：3826544
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.1.1 汽车安全的现状及安全技术的分类
1.1.2 汽车制动稳定性分析
1.1.3 ABS研究的目的和意义
1.2 ABS的研究现状及发展趋势
1.2.1 国内外的研究现状
1.2.2 ABS的发展趋势
1.3 ABS仿真技术及国内外的研究现状
1.3.1 ABS仿真技术
1.3.2 ABS仿真技术的研究现状
1.4 本文研究内容
第二章 汽车防抱死制动系统的分析
2.1 制动过程中车辆的受力及运动分析
2.1.1 制动器制动力、路面制动力及附着力之间的关系
2.1.2 滑移率与路面附着系数之间的关系
2.1.3 不同路面下的滑移率曲线
2.1.4 比例阀----前后制动力的分配
2.2 ABS的控制原理及结构分类
2.2.1 ABS的基本组成
2.2.2 ABS的结构分类
2.2.3 ABS的控制原理
2.3 ABS的控制过程和控制策略分析
2.3.1 ABS的控制过程
2.3.2 ABS的控制策略分析
2.4 本章小结
第三章 基于单轮的汽车ABS系统模型的建立
3.1 建立基于单轮的无控制器的ABS系统模型
3.1.1 车辆动力学模型
3.1.2 滑移率的计算模型
3.1.3 制动系统模型
3.1.4 轮胎模型的建立
3.1.5 路面附着系数的引入
3.2 建立控制器模型
3.2.1 虚拟仿真下的逻辑门限值控制过程
3.2.2 逻辑门限值的选取
3.2.3 基于纵向力曲线的识别路面最佳滑移率的方法
3.2.4 制动力矩控制器模型的建立
3.3 基于单轮的ABS模型制动过程仿真分析
3.4 本章小结
第四章 基于整车模型的ABS控制仿真
4.1 建立七自由度整车模型
4.1.1 转弯制动联合工况下的魔术公式
4.1.2 建立七自由度整车模型
4.2 无ABS控制器直线四轮制动工况下的仿真参数分析
4.2.1 直线制动工况下的垂直载荷不变的仿真参数分析
4.2.2 前后轮垂直载荷变化的直线制动工况仿真分析
4.3 加入ABS控制模块的直线制动仿真
4.4 本章小结
第五章 ABS逻辑门限值控制分析
5.1 关于角减速度门限值的分析
5.1.1 角减速度门限值在控制策略中的作用
5.1.2 影响角减速度的参数分析
5.2 关于滑移率和角加速度门限值的分析
5.2.1 影响滑移率门限值的参数及分析
5.2.2 角加速度门限值的分析
5.3 利用整车模型进行的虚拟试验验证
5.3.1 垂直载荷对角减速度门限值的影响
5.3.2 制动增压斜率对角减速度门限值的影响
5.3.3 制动初速度对角减速度门限值的影响
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
本文编号：3826544
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