基于模糊控制的ABS联合仿真研究
近年来我国汽车工业的飞速发展,汽车保有量猛增,交通状况日益恶化,这些变化对汽车的制动性能提出了更高的要求。ABS系统作为汽车上应用最广泛、最成功的电子辅助装置,经过实践证明能有效地防止汽车制动过程中发生车轮抱死现象,改善汽车的制动性能。<br>   本文首先分析了汽车制动过程中轮胎和地面之间力的作用情况,并阐述了车轮滑移率对制动性能的影响,以及ABS工作原理和组成结构。通过比较几种ABS控制算法的利弊,提出了将模糊控制引入到ABS系统控制上的设想,并采用联合仿真的手段加以分析验证。<br>   针对当前ABS系统仿真研究多采用简单的单轮...
近年来我国汽车工业的飞速发展,汽车保有量猛增,交通状况日益恶化,这些变化对汽车的制动性能提出了更高的要求。ABS系统作为汽车上应用最广泛、最成功的电子辅助装置,经过实践证明能有效地防止汽车制动过程中发生车轮抱死现象,改善汽车的制动性能。
   本文首先分析了汽车制动过程中轮胎和地面之间力的作用情况,并阐述了车轮滑移率对制动性能的影响,以及ABS工作原理和组成结构。通过比较几种ABS控制算法的利弊,提出了将模糊控制引入到ABS系统控制上的设想,并采用联合仿真的手段加以分析验证。
   针对当前ABS系统仿真研究多采用简单的单轮模型导致仿真精度不高的弊端,本文利用动力学软件Adams/Car建立了精度较高的整车模型,其模型包括完整的前后悬架系统、转向系统和动力系统及制动系统等部件,并包括具有弹性特征的轮胎、弹簧和衬套等部件。为了使整车具有ABS防抱死功能,特地对制动系统进行了编辑,使之能接收控制信号来调节制动压力。
   在分析模糊控制相关理论的基础上,利用Matlab模糊控制工具箱编制了适用于汽车ABS系统的模糊控制器。并通过Adams/Controls接口与整车动力学模型进行连接,然后在Matlab/Simulink界面下建立了整个联合仿真的控制模型,对车辆的制动过程进行仿真研究参照国标对于ABS系统性能评价的相关要求,选取了仿真所要考查的项目。考虑到制动过程中路面情况的多变性,本文在高附路面和高低附对接两种路面上进行了紧急制动仿真,为此专门编制了这两种路面文件以供调用。
   仿真结果表明,安装模糊控制的ABS系统后汽车在两种路面上的制动性能相对于未安装ABS系统的常规制动有大幅提升。最后为了更加全面的评价模糊控制ABS系统的表现,还专门建立了经典逻辑门限值的控制模型,采用相同的动力学模型和同一工况下进行仿真对比,结果表明模糊控制算法应用于ABS系统能提高系统的稳定性和鲁棒性。
  
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作者: 杨超
学科专业: 车辆工程
授予学位: 硕士
学位授予单位: 武汉理工大学
导师姓名: 杨波
学位年度: 2012
语 种: chi
分类号: U463.526 TP273.4
在线出版日期: 2012年9月29日