汽车防抱制动系统的Simulink仿真研究.pdf

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1、第22卷第4期电脑与信息技术V0l_22No．42014年8月ComputerandInformationTechnologyAug．2014文章编号：1005—1228(2014)04—0015—04汽车防抱制动系统的Simulink仿真研究唐健豪，王玲(湖南师范大学物理与信息科学学院，湖南长沙410081)摘要：防抱制动系统(ABs)是现代车辆上重要的主动安全装置，对于汽车行驶安全有着重要作用。为研究ABS作用过程与性能，文章运用以滑移率为控制目标的汽车防抱制动系统理论进行仿真实验。在Matlab／Simulink仿真工具箱中建立仿真模型，分别用PID控制和模

2、糊控制实现汽车防抱制动系统。模拟多种路面条件进行车辆防抱制动过程的仿真，与不带ABS制动过程结果进行对比，验证了ABS可以在多种路面条件下保证车辆制动时的良好制动性能和操纵性能。关键词：滑移率；防抱制动系统；多路面情况中图分类号：TP399；U463．54文献标识码：ATheStudyofAnti-lockBrakingSystembasedonSimulinkTANGIian—hao，WANGLing(InstituteofPhysicsandIn~rmationScience，HunanNormalUniversity，Changsha410081，China

3、)Abstract：TheAnti—lockBrakingSystem(ABS)playsanimportantroleindrivingsafetyandbecomesanessentialequipmentformodemautomobile．ThisresearchdothesimulationbyusingAnti—lockBrakingSystemwhichbasedontheslip—ratio，asimulationmodelisestablishedinMatlab／Simulinktosimulatetheanti—lockbrakingproc

4、ess．UsingPIDcontrolandfuzzycontrolimplementedthebrakingprocesswithABSinmulti—roadconditionsandcomparing、出thetraditionalbrakingprocess．ThesimulationresultsshowthatABScanupgradethebrakingperformanceandhandlingperformanceinmulti——roadconditionswhilebraking．Keywords：slip—ratio；Anti—lockBr

5、akingSystem；multi—roadconditions汽车防抱死制动系统(Anti—lockBrakingSystem，S：一Vx-Vw_×100％：—Vx~W—RX100％(1)f以下简称ABS)是通过在传统车辆制动系统中加入电式中：v为车速，vw为车轮速度(vw=w)，W为车轮转动角子控制技术，在制动时防止车轮抱死的一种机电一体速度，R为车轮的有效滚动半径。化系统。目前较为成熟的车辆防抱制动系统产品基本车轮在其滚动平面内相对与路面有两种运动形都是采用以轮胎加、减速度门限为主参考滑移率的逻式——滚动与滑动。车轮在路面上纯滚动时，vx==vw，此辑门限法

6、[计的，这种方法简便易行，但是需要大量时滑移率S=0，车轮抱死时，vw=0，滑移率S=100％。车轮实测基础数据进行调试，且控制过程不稳定『3_。本文对在路面上边滚动边滑动时Vx>V，滑移率0

7、均与滑移率密切相关。滑移率的定义为图1附着系数变化曲线收稿日期：2014—03—30作者简介：唐健豪(1990一)，男，硕士研究生，主要研究方向：自动控制嵌入式系统实现；王玲(1962一)，女，教授，博士，主要研究方向：现代网络通信技术和噪声电子学。·16·电脑与信息技术2014年8月车轮附着系数与滑移率s关系如图1所示。纵车轮纵向摩擦力：Fs=N(4)向附着系数随着滑移率的增大而先增大后减小，纵向滑移率计算公式：S=I—wR／v(5)附着系数峰值常在滑移率为20％附近出现。而车轮的在单轮车辆模型中，轮胎模型集中反映了汽车运侧向附着力则随着车轮滑移率的增大而一直减

8、小。车动时