基于车轮滑移率的abs控制算法研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要作为汽车主动安全装置的典型代表，防抱死制动系统(ABS)的主要目标是防止紧急制动时车轮抱死，保持车辆制动时方向的稳定性和可操纵性，缩短制动距离，使制动器的效能得到充分发挥。本文在总结前人工作的基础上，主要侧重于汽车ABS控制算法的理论研究。文章首先介绍了目前常用的ABS控制方法，包括逻辑门限值控制方法和基于滑移率的控制方法，并分析了各自的优缺点。由于ABS是一个时变非线性系统，而滑模变结构控制对系统不确定性及外部干扰具有良好的自适应性，因此本文在建立ABS动力学系统模型(包括车辆动力学模型、轮胎模型、液压系统模型和制动器模型)

2、的基础上将滑模变结构控制引入ABS控制系统中，并针对滑模控制的缺点设计了一个带有扰动观测器的无抖振滑模控制器应用于ABS，通过使用扰动观测器对系统模型的不确定因素进行补偿，并设计了光滑的控制规律来消除滑模控制固有的抖振现象。此外，针对防抱死制动系统研究中存在的最佳滑移率寻优及参考车速估算等关键问题，本文采用的自寻优控制算法可以实现在不需要路面辨识的情况下对车轮滑移率在线寻优，另外利用减速度信号，结合已有的车轮轮速对参考车速进行在线计算，使问题得到有效解决。实际ABS系统开发是一项综合性的课题，限于试验条件，本文仅仅对ABS进行了仿真研究，验证所提算法

3、的可行性，结果表明该控制方法可以获得良好的控制性能。关键词：防抱死制动系统，滑模控制，扰动观测器，抖振，自寻优控制江苏大学硕士学位论文ABSTRACTAsatypicalactivesafetycomponentforautomotives，themaingoalofantilockbrakingsystem(ABS)istopreventwheellockup，tomaintainsteerabilityandstability,toreducethevehicle’Sstoppingdistance,andtoimprovetheperforma

4、nceofthebrakesystemeffectivelyduringemergencybraking．Onthebasisoftheachievementofpredecessors，controlalgorithmsofABSaremainlydiscussedinthispaper．MostofthecontrolmethodsintheapplicationofABSincludinglogicthresholdcontrolandcontrolmethodbasedonwheelslipratioareintroduced，andthei

5、radvantagesanddisadvantagesareanalyzedrespectively．BecauseABSisatime—variantnonlinearsystemandsliding—modecontrollerpossessesbetterself-adaptationforthesystemuncertaintiesandexternaldisturbances，inthispaper,achattering-fleeslidingmodecontrollerwitlladisturbanceobserver(DOB)isde

6、signedforABSonthebasisoftheABSdynamicsmodelwhichconsistsofvehicledynamicsmodel，tyremodel，hydraulicsystemmodelandbrakemodel．DOBisintroducedtoslidingmodecontrollerforcompensationofthesystemuncertainties，andasmoothcontrollawisusedtoreducethechatteringphenomenonintheslidingmodecont

7、r01．Inaddition，theeffectivesolutionstothekeyproblemsoftheABSsuchasslip—optimizerandestimationofvehiclespeedareproposed．Aself-optimizingcontrolisintroducedtoperformallon—linesearchfortheoptimalwheelslip，andthevehiclespeedCanbeestimatedfromthewheelangularspeedsandvehicleaccelerat

8、ion．ThedevelopmentofpracticalABSisacomprehensiveprojec