汽车线控制动系统与其控制算法与仿真-研究

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1、芦{J摘要汽车制动系统是保证汽车行驶安全性的重要组成部分，它直接影响汽车的行驶安全性能。结合线控技术和汽车制动系统而成的线控制动(Brake—By—Wire，BBW)，改变传统液压制动执行元件为电驱动元件，由于电驱动系统的可控性好、响应速度快的特点，显现出线控制动系统的良好发展前景。本文在查阅了大量文献的基础上介绍了线控制动技术的发展历史、国内外研究及发展概况；分析了线控制动系统的组成、工作原理及性能特点以及相关技术。防抱死制动控制要求在各种不同路面及不同气候条件下，均能在最少时间和最短距离内使车辆制动停车。模糊控制则恰好适应了制动过程中车辆工况的多变及轮胎的非线性系统的控制，

2、并具有鲁棒性强的优点。本文以车轮滑移率为控制对象，分析了模糊控制的理论基础，建立了防抱死制动系统的模糊控制器，并在三种不同路面条件下进行了车辆防抱死特性的仿真分析。本文将传统的模糊控制与经典的PID控制相结合，提出了自适应模糊PID控制算法，并进行了仿真研究，极大地提高了模糊控制方法和PID控制算法的应用性能。对模糊控制算法与PID控制的仿真结果进行了比较，验证了控制算法的有效性。本文还采用了基于遗传算法的PID控制方法，用MATLAB语言结合simulink仿真技术编写了仿真程序，并进行了仿真研究。线控制动系统与传统的液压制动系统相比有着许多明显的优点，同时也具有自身的性能特

3、点及一些急需解决的关键技术。随着控制技术和电子技术的不断发展，线控制动技术必将得到广泛的应用。关键词：汽车；线控制动系统：数学模型；控制算法；仿真■liolIfsystem(BBW)，integratingtheby-wiretechnologyandautomobilebrakingsystem，replacestheconventionalhydraulicbrakeactuatorwithpower-drivenunits．Becauseofthewellcontrollabilitycharacteristicsandrapidresponsibilityofthepo

4、wer-drivensystem，itrevealsabrightfuturetobrake-by—wiresystem．Inthisthesis，thedevelopmenthistory,researchandpresentdevelopmentstatusofTheBrake—by—Wiresystem(BBW)technologiesareintroduced，andthecomparisonoftheconfiguration,workingprinciple，performcharactersandthekeytechnologiesofBBWsystemarean

5、alyzed．TheAnti-lockBrakingSystem(ABS)isrequiredtostopthevehiclebyusingtheleastbraketimeandtheshertestdistanceunderdifferentroadsurfaceandclimateconditions．Thefuzzycontrolalgorithmfitsthecontrolofbrakingprocess，whichcontainsvaryingvehiclebehaviorandnonlinearsystemofthetire．Andthefuzzycontrola

6、lsohasalladvantageofahigherrobustness．Takingthewheelslip-ratioasacontrolobject，thebasictheoryoffuzzycontrolisanalyzed，thefuzzycontrollerofABSisconstructed，andthesimulationofABScharacteristicisperformedunderthreedifferentroadsurfaceconditions．Combiningthetraditionalfuzzycontrolandtheclassical

7、PIDcontrol，theadaptivefuzzyPIDcontrolmethodisputforward，thesimulationstudyisperformed，anditenhancestheapplicationperformanceoffuzzycontrolmethodandPIDcontrolmethodgreatly．ComparedthesimulationresultsofthefuzzycontrolalgorithmtothePIDcontrol，thevali