基于SIMPACK和MATLAB的ABS联合仿真.pdf

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1、·20·工业仪表与自动化装置2013年第3期基于SIMPACK和MATLAB的ABS联合仿真黄鼎友，张德华(江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013)摘要：不论是采用逻辑门控制算法还是采用PID控制算法，目前汽车制动防抱死系统ABS的研究往往都没有考虑到路面的不平度。为了提高ABS的精度，降低开发成本，提高匹配效率，首先必须获得车辆各子系统的拓扑结构，再用多体动力学软件SIMPACK建立整车模型。为了更加逼真的模拟实际道路情况，采用B级道路谱，在MATLAB中搭建4通道ABS的滑模控制器，进行了联合仿真。该仿真模型，可以用于模拟分析

2、不同工况、不同控制参数对制动性能的影响，可以方便快捷地验证不同控制策略的有效性。结果显示：该方法可以逼真地模拟实际车辆制动过程，有效地缩短了制动时间和制动距离，提高了车辆的安全性，同时为ABS的研发提供了一种新途径。关键词：制动性能；MATLAB；ABS；联合仿真中图分类号：TP391．9；U461．6文献标志码：A文章编号：1000—0682(2013)03—0020—04C0．simulationofABSforvehiclesbasedonSIMPACKandMATLABHUANGDingyou，ZHANGDehua(Schoolof

3、Automobileandz呦cEngineering，JiangsuUniversity，JiangsuZhenjiang212013，China)Abstract：WhetherusingthelogicgatecontrolalgorithmorusingPIDcontrolalgorithm，thepresentstudydidnottakeintoconsiderationoftheroadsurfaceroughness．Inordertoimprovetheaccuracy，matchingeficiencyandreduce

4、thecostofdevelopment．Firstamulti—bodydynamicmodelofafu11ve—hiclewasestablishedbySIMPACK，then，slidingmodecontrollerforfour—wheelvehiclebrakingwasde—signedundertheMATLAB／simulinkenvironment，atlastCO—simulationwascarriedout．It’Seasytoemu—latetheeffectofdeferentworkingconditio

5、nsandcontrolparametersonbrakingperformance．Theresuhsshowedthatthemodelcanwellsimulatethetruebrakingconditionandeffectivelyshortenbrakingdis—tanceandtime，improvethesafetyofthevehicleandalsoprovidesanewmethodfortheresearehofABS．Keywords：brakeperformance；MATLAB；ABS；CO—simulat

6、ion面的不平度，使得控制效果不理想。该文运用多体0引言动力学软件SIMPACK建立虚拟样机模型；采用汽车制动防抱死系统(ABS)是汽车上的一种安SIMPACK中的Track在z轴方向上设置B级道路全装置，主要功能是在汽车制动过程中将滑移率控谱；在MATLAB／simulink中搭建了4通道ABS滑模制在一定的范围内，以防止车轮抱死，提高汽车制动变结构控制器对汽车的制动防抱死性能进行了研时的稳定性和安全性，缩短制动距离，延长轮胎的使究。该方法为ABS控制策略的研究提供了一条新用寿命¨j。目前ABS研究的主要控制算法有逻辑的途径。门限、模糊控

7、制、PID控制、滑模变结构控制、神经网l整车模型建立络控制等等I6]，但主要是采用单轮模型，忽略了汽车的运动状态对制动性能的影响，且没有考虑到路不同于物理样机，虚拟样机在设计时不必像物理样机那么复杂，虚拟设计中假设：1)各铰链之收稿日期：2012—12—05间的摩擦忽略不计；2)除轮胎、橡胶衬套、减振器看作者简介：黄鼎友(1963)，男，江苏南通人，副教授，主要从事车辆工程研究。作柔性体外，其余均看作为刚性体；3)忽略动力装2013年第3期工业仪表与自动化装置·2l·置及其振动；4)整车简化成由前后悬架、转向系、轮，Y，的转角、角速度、角加

8、速度。即它可以记录车胎、制动盘、车身等子系统组成。辆的纵向位移、侧向位移、横摆角速度、侧倾角、俯仰SIMPACK建模时可以通过哑体来定义子结构。角等等。并且预瞄前方路径，将路径偏