轮胎动态摩擦特性对汽车ABS控制系统的影响.pdf

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1、·设计·计算·研究·轮胎动态摩擦特性对汽车ABS控制系统的影响*张向文1王飞跃2（1.桂林电子科技大学；2.中国科学院复杂系统与智能科学重点实验室）【摘要】基于轮胎的魔术公式模型，研究了轮胎在路面的最佳滑移率和最大摩擦系数随汽车速度的动态变化过程。利用李亚普诺夫稳定性理论，设计了汽车ABS控制系统滑模控制器，基于轮胎的Burckhardt模型，分别在考虑轮胎动态摩擦特性和不考虑轮胎动态摩擦特性时，对汽车ABS控制系统进行了仿真和比较研究。研究结果表明，轮胎动态摩擦特性对汽车ABS的最佳滑移率和轮胎摩擦系数具有一定影响，但是对汽车ABS的制动性能影响很小，因此进行汽车A

2、BS控制系统设计时，可以不考虑轮胎动态摩擦特性的影响。主题词：轮胎模型动态摩擦特性ABS滑模控制器中图分类号：U461.3文献标识码：A文章编号：1000－3703（2010）12－0026－07InfluenceoftheTireDynamicFrictionPropertyontheVehicleABSControlSystemZhangXiangwen1,WangFeiyue2（1.GuilinUniversityofElectronicTechnology;2.KeyLaboratoryofComplexSystemsandIntelligenceScienc

3、e,ChineseAcademyofSciences）【Abstract】Basedonthetiremagicformulamodel,thedynamicvariationprocessofthetireoptimalslipratioandthemaximumfrictioncoefficientontheroadwiththevehiclevelocityisresearched.AccordingtoLyapunovstabilitytheory,theslidingmodecontrollerofthevehicleABSisdesigned;basedo

4、nthetireBurckhardtmodel,inconsideringthetiredynamicfrictionpropertyandnotconsideringthetiredynamicfrictionproperty,thevehicleABSmodelissimulated,andtheresultsindicatethatthetiredynamicfrictionpropertyhassomeinfluenceontheoptimalslipratioandthetirefrictioncoefficient,butithaslittleeffect

5、inthebrakingperformanceofthevehicleABS,soitisnotnecessarytoconsiderthetiredynamicfrictionpropertyindesigningthevehicleABScontrolsystem.Keywords：Tiremodel,Dynamicfrictionproperty,ABS,Slidingmodecontroller变化情况下的最佳滑移率和摩擦系数变化；在分析1前言基础上，分别利用轮胎动态摩擦模型估计的最佳滑轮胎摩擦模型可以分为稳态模型[1]和动态模移率和摩擦系数与轮胎稳态摩擦模型

6、估计的最佳滑型[2~4]两种，稳态模型不考虑速度变化的影响，动态移率和摩擦系数，设计汽车ABS控制系统并进行仿模型可以反映速度变化引起的轮胎摩擦状态动态变真，研究轮胎动态摩擦特性对汽车ABS控制系统性化。目前进行的汽车ABS研究中，一般基于轮胎稳能的影响。由于魔术公式模型是目前精度较高的一态摩擦模型进行分析，基于轮胎动态摩擦模型的分种轮胎模型，在轮胎摩擦性能分析和研究中应用非析较少，文献[2]利用LuGre动态轮胎模型进行了路常广泛，因此，本文在进行轮胎摩擦特性分析时采用面状况估计的研究，但对汽车速度变化引起的轮胎魔术公式模型。动态摩擦特性没有深入研究，另外，轮胎动态

7、摩擦特2魔术公式模型性对汽车ABS控制系统的影响还没有相关研究。基于以上分析，本文利用轮胎动态摩擦模型，研魔术公式模型参数具有明确的物理意义，可以究汽车速度变化对轮胎摩擦特性的影响，分析速度用于轮胎摩擦特性的仿真和分析。本文为简化分析，觹基金项目：国家自然科学基金项目（60804059）；广西自然科学基金项目（2010GXNSFA013130）；中国科学院复杂系统与智能科学重点实验室开放课题。——26——汽车技术·设计·计算·研究·仅研究轮胎的纵向摩擦特性，采用文献[1]的一种描述轮胎纵向摩擦系数的模型如下：0.108μx=μxmsinλCxarct