汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究论文[带图纸].doc

编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：讲师）（职称：）2013年5月25日摘要为了能够准确的了解制动防抱死系统的性能，常常使用计算机仿真技术来进行研究，本设计采用Matlab/Simulink模拟汽车在直线制动的运动状态，对ABS系统的控制规律进行计算机仿真。它与常规的试验分析相比，具有分析速度快、精度高、周期短、节省大量的人力物力的优点。ABS防抱死制动系统模型的建立，是计算机与生产实际相融合的产物。模型的建立，可以代替危险性试验，提高安全性和经济性，同时可以方便快捷的得到试验所得到的结果，以此完善设计开发中的产品性能，为ABS系统的研制与开发提供一条有效的方法。本设计简单介绍了制动系统的工作原理，通过建立普通制动系统和ABS防抱死系统的数学模型，提出了基于路面附着系数的ABS控制算法，并根据数学模型，利用Matlab/Simulink软件建立普通制动系统和ABS防抱死制动系统的仿真模块，分析普通制动系统和装有防抱死制动系统(ABS)车辆制动过程中各参数的动态变化规律。通过对比仿真结果可知ABS防抱死制动系统不仅能够达到防止车轮在制动过程时抱死的目的，还能准确控制车轮的运动状态，因此证明本次设计对ABS制动过程的仿真分析是有效的。关键词：制动；防抱死制动系统；仿真；Matlab/SimulinkIIAbstractInordertoaccuratelyunderstandtheanti-lockbrakingsystemperformance,oftenusingcomputersimulationtechnologytoconductresearch.ThisdesignusesMatlab/Simulinksimulationofthecarbrakinginastraightlinemovement,theABSsystemofcontrolofacomputersimulation.Comparedwiththecommonexperimentalanalysis,ithasfsateranalsingspeed,higherprecision,shorterperiod,etc.besides,itsavesmuchlaborandmaterialresources.Theestablishmentofantilockbrakesystemsistheresultofthecombinationofcomputerandactualproduction.Modelofantilockbrakesystemscantakeplaceofthedangerousexperiments,improvethesafetyandsavemuchmoney.Atthesametime,ithelpsgettheresultassoonaspossible.Sothatthefunctionoftheproductcanbemadebetter.inaword,itprovidesaneffectivemethodtothereserchanddevelopmentoftheantilockbrakingsystem.Theprojectbrieflyintroducestheprinciplesofthebrakingsystem.Itgetsantilockbrakingsystemcontrollingalgorithmaccordingtotheestablishmentofordinarybrakingsystemandmethematicalantilockbrakingsystem.Onthebasisofmethematicalmodel,itusesMatlab/Simulinksoftwaretoeatablishasimulatetemplateofanordinarybrakingsystemandanantilockbrakingsystemtoanalysesthemotionalchangingregularityofkindsofparametersofvehiclewhichinstalledwithordinarybrakingsystemandthevehiclewithantilockbrakingsystem.Whentheresultsarecompared,wegettoknowthatantilockbrakingsystemcannotonlypreventthewheelsformbeenbrakenwhilebraking,butalsocontrollthemovingconditionofthem.Sothatthisdesignofthebrakingprocessssimulationanalysisiseffective.Keywords：brake；antilockbrakingsystem；simulation；Matlab/SimulinkV目录摘要.IABSTRACT.II目录.V1绪论.11.1课题研究的意义.11.2研究内容.12防抱死制动系统概述.22.1汽车防抱死制动系统ABS的功能.22.2ABS制动系统研究的理论状态.23防抱死制动系统基本原理.43.1制动时汽车的运动.43.2滑移率定义.63.3滑移率与附着系数的关系.73.4制动时车轮的受力分析.83.5采用防抱死制动系统的必要性.103.6防抱死制动系统基本工作原理.113.7ABS控制技术及发展现状.124基于MATLAB软件的仿真分析.154.1计算机仿真.154.1.1计算机仿真的分类.154.1.2Matlab及Simulink的简要介绍.154.2制动方程建立.184.2.1盘式制动器制动力矩的计算.184.2.2车轮模型的动力学方程.204.3在MATLAB中建立无ABS制动的模型.244.4在MATLAB中建立汽车ABS制动模型.264.4.1开关控制的ABS系统仿真.264.4.2PID控制的ABS系统仿真.284.4.3门限控制ABS的系统仿真.304.5MATLAB仿真的参数及结果.314.5.1仿真参数.314.5.2无ABS的仿真结果.32VI4.5.3开关控制ABS的仿真结果.344.5.4PID控制ABS的仿真结果.364.6不同情况下的组合分析.385总结与展望.41总结.41展望.41致谢.42参考文献.43附录.44