基于滑移率的车辆ABS的控制算法设计及仿真分析
汽车ABS的控制算法与仿真研究的开题报告

汽车ABS的控制算法与仿真研究的开题报告一、题目汽车ABS的控制算法与仿真研究二、研究背景和意义随着汽车工业的不断发展,人们对汽车安全性能的要求也越来越高。
在汽车行驶中,制动系统是非常重要的安全设施,它可以帮助驾驶员在紧急情况下及时减速或停车,从而避免交通事故的发生。
而ABS系统作为制动系统的重要组成部分,其控制算法的优劣直接影响着汽车行驶的安全性能。
因此,ABS系统的控制算法和仿真研究具有重要的研究意义和实际应用价值。
三、研究内容和目标本文的研究内容主要包括以下几个方面:1. 分析ABS系统的结构和工作原理,总结其控制算法的特点和优缺点。
2. 基于MATLAB/Simulink软件,建立汽车ABS系统的仿真模型,验证不同控制算法的性能表现。
3. 进一步改进ABS系统的控制算法,提高其效率和稳定性。
本文的研究目标如下:1. 深入了解ABS系统的控制算法,掌握其工作原理和特点。
2. 建立基于MATLAB/Simulink软件的ABS仿真模型,通过仿真评估不同控制算法的性能表现和优缺点。
3. 提出改进ABS控制算法的方法和方案,从而提高制动效率和驾驶稳定性。
四、研究方法和步骤针对本研究的目标和内容,本文主要采用以下研究方法和步骤:1. 文献综述:首先对ABS系统的结构、工作原理和控制算法等方面进行深入研究和总结,了解相关国内外研究现状和存在的问题。
2. 建立ABS仿真模型:基于MATLAB/Simulink软件,建立完整的汽车ABS仿真模型,模拟不同工况下的制动过程。
在模型中引入合适的干扰项,以验证仿真模型的可靠性和精度。
3. 仿真分析和评估:通过仿真实验,对比不同的ABS控制算法,分析其性能表现和优缺点。
重点考察制动效率和驾驶稳定性等方面的指标。
4. 改进控制算法:结合仿真结果,提出改进ABS控制算法的方法和方案,重点优化制动效率和驾驶稳定性。
5. 结论和展望:总结研究成果,提出结论和建议,指出这项研究的不足和未来方向。
基于滑移率的汽车模糊控制算法仿真研究

万方数据2010年第2期农业装备与车辆工程化时要分两种情况。
当e为负时,其量化因子为一30。
当e为正时,其量化因子为7.5。
或者可以用量化方程来模糊化,误差的模糊数得:E=12x(e—o.3)。
而ec的模糊化方法则采用线性函数的方法,因为其基本论域和论域都是关于0对称的。
易知量化因子为O.06,即EC=O.06xec。
为了防止误差的突变。
算法采用了一个饱和环节屏蔽掉超出论域的值,将之视为论域的边界值。
由于输出的模糊量u的论域为[一1,1],反模糊化(其方法是bisector)后的结果是从一1到1之间的数值,然而控制系统的执行器(电磁阀)只能执行三种制动油压的调节状态,即增压。
保压,减压三种调压状态。
不能任意地按照所需要压力数值来调节油压。
所以在反模糊化后,本人还采用了一个棒——棒形控制器(Bang_BangCOB—troller),即把反模糊化后的从一l到1之间的U值转化为制动油压调节状态。
具体转化方法是:把从一1到一0.2的“值转化为减压状态:把从一0.2到0.2的u值转化为保压状态:把从0.2到1的U值转化为增压状态。
3模糊控制规则本文选择由7个词汇组成的词集来描述两个输入变量,其中文表示为{负大、负中、负小、零、正小、正中、正大},相应的英文表示为{NB,NM,NS,ZE,PS,PM,PB}[73。
然后确定各个词汇的隶属度函数,本文选用了三角形隶属度函数。
一般情况下压力调节单元是电磁阀。
它只能产生三种压力调节状态,故采用由三个词汇组成的词集来描述输出变量,其中文表示为{减压、保压、增压},相应的英一22一图2U的隶属度函数文表示为{JY,BY,ZY}。
采用梯形隶属度函数来描述各个词汇。
三个变量的隶属度函数分别如图1和如图2所示。
经过多次仿真后优化的模糊规则图3。
图3控制规则曲面图4仿真模型及仿真结果为了验证基于滑移率的模糊控制算法的效果,利用Matlab模糊工具箱,按照以上的步骤和方法构造了一个常规模糊控制器。
汽车ABS模糊控制最佳滑移率的研究

ZHAO Kng,SUN RenlnJn,TANG LaIl
◆·(◆X。i◆h-u◆a-●U。n◆iv。e●rs‘i◆t’y, ◆‘C◆he‘n◆g·du◆。6◆10。0◆3。9◆,。C◆h-i◆n。a◆) ·●o◆o 【摘要】基于滑移率控制的防抱制动系统(ABs)实现的难点在于确定各种路况下的最佳滑移率。
移率。
推广实用的关鞋色于实时辨识路面与确定最佳滑移率。对于最佳滑
移率的求取,有基于肼模型的递推最小二乘方法田,KalIn锄滤波
方法一,小波分析方法唧采用路面分级的逐步搜索最佳滑移率的方
法昀,上述方法在—定程度上,存在着计算复杂,工作量较大,实时性 不强。笔者根据滑移率和附着系数变化量及变化方向,提出一种 简易的识别路面的最佳滑移率的方法,该方法在一定程度上可以 减小计算量,缩短最佳滑移率识别时间,便于实际应用。
本文根据滑移率入的变化方向和附着系数斗变化量及其变化方向,提出一种识别路面最佳滑移率的简易
方法。设计了模糊控制器,针对不变路面和变化路面的识别问题进行了计算机仿真,作了对比分析。结果
表明,该方法对于最佳滑移率的识别,准确率高,计算工作量小,实时性强。
关键词:汽车ABS;最佳滑移率;模糊控制;
【Abstract】z‰由膨嘶旷帆ti—fDc||}6础玩g s声钯m 6砸ed o,l s坳删面Z跏玩口cqui^增舭opti,删
4):26l也∞
2 Heie加啪K。Itie8ch—)pp明Ⅱmn}L,Hub盯N.,Reliability c们击dence in— teⅣals l研锄mic∞哪舢即ts鹅obtailled蛔b0砸灯印嘲}10ds alld Ile铲
ralnetworks.C咖put砒iofIalMmerialsScience,2005.34(1)进行可靠性分析,得到可靠
汽车ABS系统的建模与仿真

汽车ABS系统的建模与仿真基于Matlab/Simulink的汽车建模与仿真摘要本文所研究的是基于Matlab/Simulink的汽车防抱死刹车系统(ABS)的仿真方法,本方法是利用了Simulink所提供的模块建立了整车的动力学模型,轮胎模型,制动系统的模型和滑移率的计算模型,采用的控制方法是PID控制器,对建立的ABS的数学模型进行了仿真研究,得到了仿真的曲线,将仿真曲线与与没有安装ABS系统的制动效果进行对比。
根据建立的数学模型分析,得到ABS系统可靠,能达到预期的效果。
关键词ABS 仿真建模防抱死系统 PIDModeling and Simulation of ABS System of AutomobilesBased onMatlab/SimulinkAbstractA method for building a Simulator of ABS base on Matlab/Simulink is presented in this paper.The single wheel vehicle model was adopted as a research object in the paper. Mathematical models for an entire car, a bilinear tire model, a hydraulic brake model and a slip ratio calculation model were established in the Matlab/Simulink environment. The PID controller was designed. The established ABS mathematical model was simulated and researched and the simulation curves were obtained. The simulation results were compared with the results without ABS. The results show that established models were reliable and could achieve desirable brake control effects.Key wordsABS; control; modeling; simulation;Anti-lock Braking System;PID1.概述随着载重车辆动力性的不断提高,客观上也对车辆的制动性能与驱动性能提出了越来越高的要求。
基于车轮滑移率的ABS控制算法研究

江苏大学
硕士学位论文
基于车轮滑移率的ABS控制算法研究
姓名:李开春
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:朱伟兴
20060601
汪苏大喾磺士学位论交
可以给出控制蹙为
狂=-Ksgnsin(gs/a)
取参数p一0.25:K=0.08:A=15;B=10。
由予~淤系统酌动态稚瘫缀快,应该选择较小的g德,因此在仿真实验中取搿=O,2并且设蔗(o)=O,5,仿真结果如图4。
1所尔。
豳4,1搬馕寻优控制系镜蛹应熙线
从图4.1所示的极值寻优控制系统的响应曲线可以着出系统可以在有限时间内寻找到其最佳工撵点,著鼹持在聚臻工佟点螅邻域内,越时毪麓指褥变璧鞠应地到达最大蕊且保持在最大僮数邻域内。
4.1.3ABS潇移率寻优
从圜2。
1掰示豹汽车轻脍黔热型燃蕾系数她线可以蜇出,ASS系统挎剃是~个典型的极毯寻谯控划阏题,其最健工接点在入∞处,此对其性能搬标纵向嫩饕系数pB到达其难一极大僚点峰瞌辩篱系数#BP。
褒ABS实裕痰瘸中,庆予浚露盔按测量辩餐系数熬方法,餐蔗缀两辩着系数与车辆羰速瘦之闻有一一对寝关系,聪车轮减运菠霹激遴过穗。
ABS控制器设计及仿真

汽车ABS控制器设计及其仿真摘要:ABS(Anti-lock Braking System)防抱死制动系统,通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号,控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压,减小制动力矩。
关键字:ABS 控制系统仿真一.ABS控制系统简介。
汽车制动性能主要是三个方面:⑴制动效能,即制动距离与制动减速度;⑵制动效能的恒定性,即摩擦材料的抗热衰性能;⑶制动时汽车的方向稳定性,即制动时汽车不发生跑偏、侧滑及失去转向性能。
汽车维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力。
而制动性能主要是有汽车轮胎的制动性能决定的。
ABS系统是一种能防止车轮被抱死而导致车身失去控制的安全装置,全称防抱死刹车系统。
我们知道,当车轮抱死滑移时,车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。
如果是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动,汽车将失去转向能力(跑偏)。
如果是后轮制动到抱死而前轮还在滚动,即使受到不大的侧向干扰力,汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。
这些都极容易造成严重的交通事故。
因此,汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移,而是希望车轮制动到边滚边滑的运动状态。
从已有的实验中可以知道[1],如图1所示,汽车车轮的滑动率在15%-20%时,轮胎与路面有最大的纵向附着系数,此时侧向附着系数也较大,因此,为了充分发挥轮胎与路面间这种潜在的附着能力,目前的许多中高级轿车及大客车和重型货车上均装备了防抱死制动装置(Antilock Braking System),简称ABS.汽车电控防抱死制动系统的主要功用有:(1)在任何制动情况下驾驶员应能保持对行驶车辆的控制。
(2)在任何制动情况下应能保持汽车转向时的操纵性和制动时的稳定性。
(3)当左,右车轮处于不同附着系数路面或者路面附着系数突然变化时能够进行调整控制。
(4)能够缩短制动距离,提高汽车制动效能。
(5)制动噪声小,工作安全可靠,一但防抱死制动系统失效时,自检系统能显示报警,而由机械制动系统来承担汽车制动作用。
基于自适应滑移率的汽车防抱死系统研究及仿真

基于自适应滑移率的汽车防抱死系统研究及仿真陶喆,林财兴,何绪兰,张晓光(上海大学机电工程与自动化学院,上海200072)摘要:计算机技术在汽车上得到了广泛的应用,用计算机控制制动力,使汽车在制动时,控制车轮不至于抱死,同时缩短了制动距离,解决了传统制动系统的不足,这就是ABS制动系统。
本文设计了基于FI R数字低通滤波器,对车轮信号进行滤波处理,并且提出了一种基于费马定理及运动学方程的最佳滑移率的确定方法,并进行了基于此之上的S m i u li nk建模仿真,获得了较为理想的制动效果。
关键词:ABS FI R 滑移率 S m i u li nk中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1002-6886(2011)01-0020-04Rese arch and Si m ulation of Anti Brake Syste m Based on Adaptive Slip Rat eTA O Zhe,LI N Caixi ng,HE Xulan,ZHANG XiaoguangA bstract:Co mputer technology in t he car has been w i dely use d,w ith c o mpu ter c ontr olli ng the bra k i ng force,m a k i ng the car w heelw ill not l oc k when t he c ar takes the br ake,and s hort en t he braki ng d istanc e,solve t he shortc o m ings of tra d iti onal bra k i ng syste m, w hic h is what w e calle d t he ABS br ak i ng syste m.This arti cl e is desi gne d l o w pass filter ba se d on FI R to filter the si gnal of the wheel si gna,l a nd also pr oposed am ethod base d on Fer m at s the or e m and t he k i ne m atic e quati o ns to deter m i ne t he best sli p r ati o of t he c ur re nt r oad co nditi on,m a ke d t he modeli ng and sm i ulati on w ith S m i u li nk base d on the a bove a nd reac h a i deal bra k i ng effec.t K e y wor ds:ABS;FI R;sli p r ate;sm i uli nk0 引言汽车制动系统是在汽车行驶过程中,能够根据驾驶员的需要减速或停车的重要装置。
汽车ABS逻辑门限值控制算法仿真研究

摘要汽车防抱死制动系统是在制动时防止车轮抱死的一种机电一体化系统。
逻辑门限值控制方式的特点是不需要建立具体系统的数学模型,并且对系统的非线性控制很有效。
本文依据ABS的工作原理,利用车轮加减角速度门限值及参考滑移率的组合, 构成控制逻辑, 把滑移率调整在峰值附着系数附近波动。
采用Matlab/Simulink 仿真环境, 对不同附着路面下有、无ABS逻辑门限值控制的制动效果进行仿真对比分析,验证了基于逻辑门限值的ABS的控制效果:减小了制动距离和制动时间,增大了制动减速度。
关键词:制动防抱死系统;逻辑门限值控制;仿真;ABSTRACTAutomobile anti-lock braking system is at the time of braking to prevent wheel lock is a mechanical and electrical integration system. Logic threshold control method features no need to establish specific mathematical model of the system, and the system nonlinear control is very effective. On the basis of the working principle of ABS, using wheel and angular velocity threshold value and reference slip ratio combination, constitute the control logic, the slip rate adjustment in friction coefficient near fluctuation. The use of Matlab/Simulink simulation environment, roads of different adhesion coefficients under, no ABS logic threshold control braking effect compared with simulation analysis, verification based on logic threshold value ABS control effects: reduce the braking distance and braking time, increase the braking deceleration.Key word:anti-lock brake system; logic threshold control ; simulation目录第一章绪论 (1)1.1ABS的概念与意义 (1)1.1.1汽车行驶的安全性 (1)1.1.2汽车ABS系统 (2)1.1.3汽车ABS系统的意义 (2)1.2汽车ABS系统的发展 (3)1.2.1国外ABS系统的发展状况 (3)1.2.2国内ABS系统的发展概况 (3)1.2.3ABS防抱死系统的特点 (4)1.3ABS控制理论概论 (5)1.4结论 (7)第二章汽车制动的基本原理 (8)2.1车轮制动时受力分析 (8)2.2地面制动力、制动器制动力与附着力的关系 (9)2.3汽车制动时滑移率与附着系数的关系 (10)2.4汽车制动车轮抱死时的运动状况分析 (12)第三章汽车ABS逻辑门限值法原理与关键技术 (15)3.1逻辑门限值法 (15)3.2单一门限值的控制方法 (15)3.3逻辑门限值法原理 (15)第四章控制逻辑设计与仿真实验 (17)4.1控制逻辑 (17)4.2仿真分析 (18)4.2.1高附着路面仿真 (19)4.2.2低附着路面仿真 (22)结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)第一章绪论1.1ABS的概念与意义1.1.1汽车行驶的安全性影响汽车行驶安全性的因素有很多,例如:1)汽车状况,如汽车的配备程度、轮胎状况和磨损现象等;2)天气、道路和交通状况,如侧向风、铺装路面状况、交通流量;3)驾驶员素质,即驾驶员的能力和健康状况。
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De v e l o p me n t &I n n o v a t i o n o f Ma c h i n e r y& E l e c t i r c a l P r o d u c t s
机 电 产 品 开发 与 新
Vo 1 . 2 8, No. 1 J an. . 2 01 5
Ab s t r a c t :Th e c o n t r o l me t h o d o f A n i t —l o c k B r a k i n g S y s t e m( A BS )i s t h e k e y f a c t o r t o i mp r o v e t h e v e h i c l e b r a k i n g p e f r o r ma n c e , At p r e s e n t ,
0 引言
近年 来 ,随着 汽 车 行 驶 速 度 的提 高 , 道 路 车 流密 度
的不 断 增加 , 交 通 事故 也 随之 增 加 。为 了有 效 地 减 少交
AB S , 可 以实 现 连 续 控 制 ,从 而 提 高 A B S在 制 动 过 程 中
的平顺 性 ,并 获得 最 佳 的 、稳 定 的制动 效 果 。本 文 以车 轮滑 移 率 为 控 制 目标 ,分 别 采 用 b a n g - b a n g控 制 、P I D 控制 和模 糊控 制方法 对 A B S进行 控制 ,采 用 S i mu l i n k对 以上 三种 控制方 法进 行 了仿真 建模 和 分析对 比。
a u t o mo i t v e a n t i l o c k b r a in k g c o n r t o l s y s t e m o f ma t u r e( ABS )i s wi d e l y u s e d i n r t a d i i t o n a l l o g i c t h r e s h o l d c o n t r o l me t h o d . I n o r d e r t O i mp r o v e
( Tr a f i f c Co l l e g e o f No r t h e a s t F o r e s t r y Un i v e r s i t y , Ha r b i n He i l o n g j i a n g 1 5 0 0 4 0 , Ch i n a )
文 章编 号 :1 0 0 2 — 6 6 7 3( 2 0 1 5 )O l 一 1 2 6 — 0 3
基于滑移率 的车辆 A B S的控 制算法设计及仿真分析
吴 西 ,赵 强
( 东 北 林 业 大 学 交 通 学 院 ,黑 龙 江 哈 来自 滨 1 5 0 0 4 0 )
摘 要 : 汽 车 防 抱 死 制 动 控 制 系 统 ( A BS ) 控 制 方 法 是 提 高 汽 车 制 动 性 能 的 关键 因 素 。 目前 A BS的 实 际 控 制 大 多采 用逻 辑 门限值 的控 制 方 法 。为 了 改善 车辆 A B S的 控 制 效 果 .论 文 以 车 轮 滑 移 率 为 控
关 键 词 : 防 抱 死 制 动 系 统 :B a n g — B a n g控 制 :P I D 控 制 :模 糊 控 制
中图分 类号 :T P 3 1 9 . 9 文献 标识 码 :A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 2 — 6 6 7 3 . 2 0 1 5 . 0 1 . 0 4 5
制 目标 , 分 别 采 用 B a n g — B a n g控 制 、 P I D 控 制和模 糊控 制 方 法对 A B S进 行 控 制 , 采 用 S i mu l i n k
对 以上三 种控 制 方法进 行 了仿真 建模 , 并 与没 有 A B S的情 况进 行对 比分 析 。
t he c o nt ro l e f e c t o f ve hi c l e ABS ,t hi s pa p e r , wi t h t he wh e e l s l i p r a io t a s c o n ro t l t a r g e t ,r e s pe c iv t e l y ,u s i n g t h e Ba ng —Ba ng c on t r o l , PI D c o n- t r o l a n d F uz z y c o nt r o l t h r e e k i n d s of c on ro t l me t ho d o f ABS s i mul a io t n, nd a c o mp re a d t h e i r c ha r a c t e r i s ic t s . Ke y wo r d s :ABS; Ba n g —Ba ng c o nt ro l ;P I D c o nt r o l ;f u z y z c on t r o l
Co n t r o l Al g o r i t h m De s i g n a n d S i mu l a t i o n An a l y s i s Au t o mo b i l e ABS Ba s e d o n S l i p Ra t e WU X i , Z H A0 Q