基于电流变阀的ABS系统仿真研究

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1、学校代码10530学号200907051393分类号TH137密级硕士学位论文基于电流变阀的ABS系统仿真研究学位申请人曲丽娟指导教师朱石沙教授学院名称机械工程学院学科专业机械电子工程研究方向流体传动与控制二零一二年五月八日ResearchonAnti-LockBrakingSystemFeaturingElectrorheologicalValvesCandidateQuLijuanSupervisorProfessorZhuShishaCollegeCollegeofMechanicalEngineeringProgramM

2、echanicalEngineeringSpecializationFluidPowerTransmissionandControlDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDate8,May,2012湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识

3、到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日湘潭大学硕士学位论文摘要电流变阀是电流变技术在流体控制上的创新成果，结构简单，在外加电场的情况下压差能够快速无级的调节，由于没

4、有阀芯的运动，流体的压力损失小，并且产生的波动小，将它运用到汽车ABS上能极大地提高压力调节装置的响应速度和系统的制动性能。本文从ABS理论出发，设计了基于电流变阀的压力调节装置，对压力调节装置的响应特性及整个ABS系统的制动性能进行了仿真分析，主要工作内容如下：首先，针对现有ABS系统的压力调节装置的不足及电流变技术在流体传动控制中的优势，提出了基于电流变阀的ABS系统方案；基于传统的ABS压力调节装置的结构特征，设计了一个新的基于电流变阀的压力调节装置，并结合该装置的工作特性对其工作介质、高压电源，能源装置进行了分析。其次，

5、根据电流变阀的工作原理，确定了压力调节装置的控制元件电流变阀的结构和几何尺寸；利用ANSYS软件对电流变阀的结构进行了有限元分析，结果表明电流变阀的强度和刚度满足工作要求；利用FLUENT软件对电流变阀的流场进行了分析，结果表明电流阀中电流变液的流动特性与理论分析一致；建立了基于电流变阀的压力调节装置的数学模型，利用MATLAB软件对装置的稳定性和响应特性进行了仿真分析，结果表明该装置具有良好的调压性能。最后，根据车辆结构特点和基于车辆制动效果的研究目的，建立了基于电流变阀的ABS系统的数学模型；根据系统的特性设计了滑模变结构控

6、制器；利用Simulink软件对新的ABS系统进行了建模并对系统的制动性能进行了仿真分析，结果表明所设计的滑模变结构控制器的正确性，基于电流变阀的ABS系统的制动时间和制动距离较传统ABS系统的短，制动压力平稳。关键词：ABS系统；电流变技术；压力调节装置；滑模变结构；Simulink仿真I湘潭大学硕士学位论文AbstractTheelectrorheologicalvalveisaninnovationinfluidcontrolbyusingelectrorheologicaltechnology,whichhasthead

7、vantagesofsimpleconfigurationandthepressuredropofthevalvecanberapidlyandinfinitelyregulatedbycontinuouslyimposedelectricfield,otherwisethereisnomovementpartsintheERvalve,thepresslossofthehydraulicsystemusingitisverysmallandthefluctuationoffluidcanbenearlyneglected.So

8、ifitisappliedtoABSofautomobile,itwillgreatlyimprovetheresponsespeedandgetbetterbrakingperformances.Inthispaper,anERvalvepressuremod