基于Matlab的大型农用车防抱死系统的建模与仿真.pdf

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1、第50卷第12期VoL50No．12农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2012年12月DeceⅡIb盯2012doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2012．12．018基于Matlab的大型农用车防抱死系统的建模与仿真韩兴昌，陈光阔，崔成鹏，房联，李永武，薛明，汪伟(250100山东省济南市山东省农业机械科学研究所)[摘要]建立了大型农用车防抱死系统(ABs)的数学模型，建立了基于Stateflow的有限状态机模型作为控制模块。利用混合建模

2、方法建立了基于Matlab／Simulink和Stateflow的仿真模型，实现了带防抱死制动系统(ABS)的车辆动力学模型的计算机仿真。仿真结果表明．该系统能比较真实地反映ABS系统的实际工作过程，控制策略能显著缩短制动距离，提高制动安全性。该仿真方法参数宜于调整，控制方法接近实际。可以作为车辆防抱死系统实际开发工具或者用作实验室演示教学。[关键词】防抱死制动系统；控制策略；状态流模块；仿真[中图分类号]$229．1；TP391．9[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2012)12--0067-05Modeli

3、ngandSimulationoftheABSinAgriculturalVehiclesBasedonMatlabHANXing-chang，CHENGuang-kuo，CUICheng-peng，FANGLian，LIYong-wu，XUEMing，WANGWei(ShandongAgriculturalMachineryResearchInstitute，JimCity，ShandongProvince250100，China)[Abstract】Themathematicalmodelofautoanti—lockb

4、rakingsystem(ABS)isestablished，thedefinitestatemachineStateflowmodelbasedonStateflowfortheABSelectroniccontrolunitisbuilt，amodelingmethodbasedonMatlab／SimulinkandStateflowispresented，andthehybridmodelofABSbySimulinkissimulated．Thesimulationresultsshowedthatthishybr

5、idsystemcanberelativelytruetoreflectthepracticalworkprocessofABS；thecontrolstrategycouldshortenthebrakingdistancesignificantlyandimprovethesafety．Theparametersofthissimulationwereeasytoadjust，thecontrolmethodapproachedtotherealityandcouldbeusedasdevelopmenttoolsofA

6、BSorillustrationsofteachinginlaboratory．【Keywords]ABS；controlstrategy；Stateflowmodular；simulationO引言防抱死制动系统(Anti—LockBrakeSystem)，简称ABS,是现代车辆制动系统的关键部件之一。通过对ABS的建模仿真，可以验证和分析控制逻辑，还可以确定ABS的控制参数，从而缩短开发周期。减少开发成本。本文采用单轮农用挂车模型和基于Stateflow的逻辑控制模块对车辆ABS系统进行了仿真，仿真结果表明，该仿真方法切

7、实有效，控制方法接近实际，可作为车辆的实际开发工具或者用做实验室演示教学。1ABS模型建立的理论依据车辆在制动过程中，车轮除了滚动以外还可能相对于路面发生滑移，滑移成分在车轮纵向运动中所占的比例可以用滑移率来表征。A：监孚尘：100％。(1)V0式中。A——车轮的滑移率；R——车轮的自由滚收稿日期：2012-07—25修回日期：2012—11-22动半径，m；形——车轮的滚动角速度，rad／s；y0-一车轮中心的纵向速度，m／s。车辆在制动过程中，路面制动力取决于两个摩擦副的摩擦力：一个是制动器内制动蹄摩擦片与制动鼓之间的摩

8、擦力——制动器摩擦力。另一个是轮胎与路面间的摩擦力——附着力[1]。前者主要与车辆构造等人为可控因素有关，后者则受到路面附着条件等因素限制，因此ABS控制策略主要是针对后者。常用附着系数来描述路面附着状况，附着系数为路面附着力与垂直载荷之比。车辆制动时的附着系数与滑移率的关系曲线如图l。由