abs系统的滑模变结构控制联合仿真研究

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1、ABS系统的滑模变结构控制联合仿真研究摘要防抱死制动系统(ABS)是汽车上重要的安全装置。其主要功能是在汽车紧急制动时防止车轮发生抱死，从而有效提高汽车的制动稳定性，并在制动过程中保持良好的方向性和可操控性。本文在深入分析了制动防抱死系统基本结构和工作原理的基础上，着重研究了滑模变结构控制方法在ABS系统中的应用。本文基于ADAMS软件建立牵引车动力学模型，并结合MATLAB软件，在MATLAB／Simulation环境中建立以滑模变结构为控制方法的制动防抱死系统(ABS)模型，进行整车的联合仿真。通过仿真结果可以看出，滑模控制器能够很好的控制滑移率的变化，使滑移率保持在最佳滑移率附近，使

2、车速变化比较平稳，缩短了制动距离，制动力矩的变化也比较平稳，能够保证车辆制动过程的稳定性要求。关键词：ABS，滑模变结构，联合仿真，稳定性StudyonABSCO--simulationbySlidingModeVariableStructureControlAbstractAnti．10ckBrakingSystem(ABS)isaveryimportantequipmentforsecurityinvehicles．Themainpointsofthissystemistopreventlockingoftireswhenbrakingofgreaturgency,forthis，it

3、canimprovetheperformanceofbrakingstabilization，andmakeitmorecontr011able．Basedontheintroductionofdevelopinghistory，thestructureandtheprinciplesofbrakingsystem，Ihavepaymoreattentionontheapplicationofslidingmodecontr01maneuverforthissystem．AnABSCO-simulationmodelforTowingvehicleispresentedinthispape

4、r．ADAMS／CARisusedtobuildABSmechanicaldynamicmodelandMATLAB／SimulationisusedtobuildtheslidingmodecontrolmaneuverforAnti．10ckBrakingSystem．ThenperformacombinedsimulationforTowingvehicle．Fromtheresults，Wecanseethatthesystemcanworkwelltokeepsliprationeartheoptimalslipratio，andthebrakingtorqueandthewhe

5、elspeedcanchangessmoothly，alsocanshortenthebrakingdisplacement．Sotheresultcansatisfytherequirementofstabilityforthevehiclebrakingprocess．Keywords：ABSCO-simulationslidingmodecontrolStability插图清单图卜1逻辑门限值控制方式工作示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6图卜2PID控制系统图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7图2—1附着系数与制动滑移率的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12

6、图2—2车轮在制动时受力情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．13图2—3地面制动力、制动器制动力及附着力的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15图4．1切换面附近的系统轨迹⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．27图4—2变结构控制的运动过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29图4—3通常点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31图4—4起始点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31图4—5终止点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。．31图4—6舻=口时的相轨迹⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．32图4—7矽=一眈时

7、的相轨迹⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32图4—8有切换时的相轨迹⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．：⋯⋯⋯⋯32图4—9变结构系统相轨迹⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33图5—1四轮盘式制动器模板⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43图5—2牵引车整车模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图5—3设置输入变量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图5—4设置输出