1、内容簡介
略
507-可以交流、咨詢、答疑
2、内容說明
汽車制動系統是十分重要的裝置 。當汽車在 行駛過程中遇到意外情況時 ， 制動系統立即起動
液壓 、 電子等機構 ， 将汽車迅速制動 。由于汽車刹 車時 ， 輪胎摩擦存在較強的非線性 ，制動時間往往 存在一定的滞後 ; 另外使用傳統方法進行制動時， 如果發生車輪抱死等意外情況 ，制動系統很難及 時作出反應 。
汽車防抱死制動系統 ( ABS ) 是一種先進的控 制技術 。 制動時 ， 車輪不會抱死 ， 還能保持良好的
附着力和轉向性能 ， 具有較好的制動穩定性 。通 過調節 ABS 的系統參數 ，可以有效提高制動性 能 。 目前 ABS 的主要控制方法有 : ①邏輯門限值 控制 ; ② 最優控制 ; ③ 模糊控制 ; ④ 滑模變結構控
制等等 。其中邏輯門限值控制方法中的門限值需 要通過大量試驗來确定 ， 控制性能不穩定 ; 最優控
制法的控制品質主要取決于模型的精确程度 ; 模 糊控制方法主要基于知識和經驗的積累 ， 建立控
制規則比較困難 ; 滑模變結構控制具有較好的魯 棒性 ， 能較好地解決非線性問題 。 是以 ， 本文采用
這種變結構的控制系統 ，既大幅度降低了刹車距 離 ， 又通過優化安全系數 ， 提高了車輛的安全性
能 ， 降低了車輪的危險性 ，有效抑制了制動過程中 出現的抖動現象 ， 取得良好的制動效果 。
汽車制動通常分為 3 個階段 : 第 1 階段屬于
穩态過程 ， 汽車速度基本不變 ，制動系統實際還沒 有起作用 ， 即制動的反應滞後 ; 第 2 階段是一個過 渡過程 ， 制動系統開始起作用 ， 制動力不斷增大， 車輪開始邊滾邊滑 ， 直至最後被抱死 ，這一過程決 定着汽車的制動性能和系統穩定性 ; 第 3 階段為 車輪從抱死拖滑至汽車停止這一過程 ，此時制動 力基本不變 。
汽車在緊急制動時 ，車輪的運動狀态主要受 制于車輪與路面的摩擦系數 。制動時如果前車 輪被抱死 ， 摩擦系數降低 ，汽車容易失去抵抗側向 運動的能力 ; 如果後輪被抱死 ， 制動時方向穩定性
變差 ， 汽車容易出現側滑等現象 。
ABS 汽車制動液壓系統原理如圖 1 所示 ，系 統通過安裝在車輪 、 車身上的各速度傳感器采集
相應的轉速信号 ， 再通過電子控制子產品 ( ECU ) 計 算汽車減速度及車輪的滑移率 ; 通過控制增壓閥、 減壓閥等液壓單元 ， 實時調節制動壓力 ; 在緊急制 動時 ， 隻要發現前車輪或後車輪被抱死 ， ECU 立 即發出指令 ， 控制壓力調節器和電動泵的轉速 ，使 車輪能夠轉動 ; 即使在 ABS 不起作用時 ，制動系
統仍可調節後輪制動力 ，保證後輪不會比前輪先 抱死［1 ］。在汽車制動時 ， ABS 通過控制車輪的運動狀 态 ， 使車輪的滑移率保持在 15% ～ 20% ，這樣可 使制動時縱向附着力和制動力最大 ，進而縮短制 動距離 ; 同時由于制動時橫向附着系數較大 ，使制 動系統保持一定的橫向附着力 ，進而克服了側滑 情況的發生 ， 使汽車具有良好的轉向能力 。
3、仿真分析
clear
clc
close all
load t1_1.mat
load t2_1.mat
load t3_1.mat
load t1.mat
load t4_1.mat
load y4_1.mat
load y1_1.mat
load y2_1.mat
load y3_1.mat
load y1.mat
% 滑移率相關結果
figure
plot(t4_1,y4_1(:,1),t1_1,y1_1(:,1),t2_1,y2_1(:,1),t3_1,y3_1(:,1),t1,y1(:,1), 'linewidth',2)
xlabel 時間/s
ylabel 滑移率
title('滑移率')
legend('ADRC', '無abs', '門門檻值abs', '模糊pid abs', '滑膜控制')
% 速度相關結果
figure
plot(t4_1,y4_1(:,2),t1_1,y1_1(:,2),t2_1,y2_1(:,2),t3_1,y3_1(:,2),t1,y1(:,2), 'linewidth',2)
xlabel 時間/s
ylabel 速度/m/s
title('速度')
legend('ADRC', '無abs', '門門檻值abs', '模糊pid abs', '滑膜控制')
% 制動距離相關結果
figure
plot(t4_1,y4_1(:,3),t1_1,y1_1(:,3),t2_1,y2_1(:,3),t3_1,y3_1(:,3),t1,y1(:,3), 'linewidth',2)
xlabel 時間/s
ylabel 制動距離
title('制動距離')
legend('ADRC', '無abs', '門門檻值abs', '模糊pid abs', '滑膜控制')
% 加速度相關結果
figure
plot(t4_1,y4_1(:,4),t1_1,y1_1(:,4),t2_1,y2_1(:,4),t3_1,y3_1(:,4),t1,y1(:,4), 'linewidth',2)
xlabel 時間/s
ylabel 加速度/m/s^2
title('加速度')
legend('ADRC', '無abs', '門門檻值abs', '模糊pid abs', '滑膜控制')
4、參考論文