【车辆工程类】汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究【全套CAD图纸+毕业论文】【汽车专业】【毕业论文说明书】
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【车辆工程类】汽车防抱死制动系统的控制方法仿真研究【全套CAD图纸+毕业论文】【汽车专业】【毕业论文说明书】,车辆,工程,汽车,抱死,制动,系统,控制,节制,方法,法子,仿真,研究,钻研,全套,cad,图纸,毕业论文,专业,说明书,仿单
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编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相 关 资 料 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： 0923084 学生姓名： 蒋 耀 指导教师： 陈炎冬 （职称： 讲师 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开 题 报 告 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： 0923084 学生姓名： 蒋 耀 指导教师： 陈炎冬 （职称： 讲师 ） （职称： ） 2012年 11月 28日 课题来源 生活实践 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1）课题科学意义 通过对本专业相关知识的学习以及通过对课内外科技学术的了解，我们知道，随着科学技术的飞速发展 ， 汽车制造和设计者将智能化与信息化技术融入汽车安全控制系统中 ， 人们对汽车的安全操控性能要求也越来越高 ， 都在运用现代科技及大量的人力物力为汽车 安全驾驶开发先进装置 ， 使得汽车制造向更加安全 、 舒适 ， 更加人性化方向发展 而作为汽车安全驾驶的重要装置 制动防抱死装置 ） ， 极大地提高了汽车在各种路面紧急制动的安全性 ， 并且在此基础上又开发出了 驱动防滑转控制系统 ） 、 电子控制制动系统 ） 等技术 这些新技术 、 新装置的运用 ， 对于改善车辆的操纵性 、 稳定性 、 安全性和舒适性等都有重大意义 。 （ 2） 研究状况及其发展前景 目前，车辆防抱制动控制系统 (发展成为成熟的产品，并在各种车辆上得到了广泛的应用，但是这些产品基本都是基于车轮 加、减速门限及参考滑移率方法设计的。方法虽然简单实用，但是其调试比较困难，不同的车辆需要不同的匹配技术，在许多不同的道路上加以验证；从理论上来说，整个控制过程车轮滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未达到最佳的制动效果 。 随着现代电子技术的飞速发展 ， 核心部件 在不断地成熟 ， 把多种功能电路集成于一块芯片 ， 越来越多的 统已经选用功能强 、 速度快 、 集成度高的16 位微处理器 ， 提高了 处理速度 、 控制精度和可靠性 ， 扩大了 控制范围 但是 不能解决汽车制动中的所有问题 因 此由 一步发展演变成电子控制制动系统 （ ， 它将是控制系统发展的一个重要的方向。 统比 统增加了各种传感器 ， 包括三维力传感器 、 制动器摩擦片磨损传感器等 该系统用电子控制取代机械传动 ， 减少制动系统机械传动的滞后时 ， 缩短制动距离 。 在低强度时 ， 使摩擦片磨损最小 ； 中等强度时 ， 利用 到最佳的道路附着系数利用率 ； 高强度时 ， 施加最大的制动压力 ， 从而获得最佳的控制制动力。 研究内容 熟悉 制动过程中的工作原理 ； 对单轮模型进行分析并建立动力学模型 ； 对轮 胎进行分型并建立轮胎模型； 对 控制系统进行分析，确定控制方法 ； 能够熟练使用 建框图并进行仿真。通过调整参数，对系统进行分析 ； 比较不同控制系统方法下的 作的稳定性与准确性。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 （ 1）实验方案 对汽车制动系统进行动力学分析，建立动力学模型，列出相应的动力学方程。根据动力学方程，用 建框图并进行仿真。通过调整参数，对系统进行分析，着重研究基于 制， 开 关 控制。最后比较两种控制系统下的 稳定性、快速性和准确性。 （ 2）研究方法 分析 有 无 情况下 对系统的影响 。 在不同的 控制系统 下，对同一个 参数 ， 分析对不同系统的影响，改变同一个参数，分析对 统的影响 。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 12 月 2 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2012 年 12 月 3 日 1 月 20 日： 专业实训 。 2013 年 1 月 21 日 3 月 1 日： 毕业实习 。 2013 年 3 月 2 日 3 月 8 日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 3 月 9 日 3 月 29 日： 动力学建模与分析 。 2013 年 3 月 30 日 4 月 26 日： 用 建框图并进行仿真 。 2013 年 4 月 27 日 5 月 25 日：毕业论文撰写和修改工作。 预期成果： 通过对 开关 控制、 制等方法的研究对其进行进一步的了解和探索，将它们的最新成果应用于 统，使其更加完善的工作于车辆中。 。 特色或创新之处 使用 程仿真，效果明显，方便改变参量 ，能够直观判断实验结果。 采用固定某些参量、改变某些参量来研究问题的方法，思路清晰，简洁明了，行之有效。 已具备的条件和尚需解决的问题 实验方案思路已经非常明确，已经具备使用 程仿真的能力和图像处理方面的知识。 使用 程的能力尚需加强。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 英文原文 e on a to a to it so it is to as as a to a a of It in to to we on of well n a is to of of is as 2X) as X). on of a F is it of Y) 2Y). of of is at is to an an of in or it is In in in to an If a to in is to in is is - of at is be it to of so if as in or it is a is it or If ow a is in In a to do is of to as or it is To in by at of on in 1 cm on in 3 cm of i * of is of on on is on to on if a 100to a 900on is to to A we of an s at a or it is A to is to so at be by a of it is to of is of by of by a 6. If 0 of on 360 162 be at a of if we a If it is a be to If it is a of on as a In is a . of on on to to an In we a of . in . in ets he it be s it . of a a an an of or it is . in s do we of is it a as is a of of by to a of be is of in it or to to If as to to is an . ow s in of we or it is . in , as in is to by on a so it a it to in a so it to an is is of of if is of So if of at a he is an on is on be to (0.8 of If is to no be (1.6 of of a . as in If a is to A be by a a is of as ), is a A is at to of a a to is is is a a a as of an is in o in to s be is to If is to to it or it it by of a a of is by by by a to or is it is to a is to 中文译文 制动系统 众所周知，踩下制动踏板可以使汽车减速至停止。但这是如何产生的呢？汽车是如何将力从你的腿传递到车轮的呢？汽车是如何将力放大到足够大以致可以将像汽车一样大的东西制动的呢？ 制动系统组件 当你踩下制动踏板的时 候，汽车通过液体把力从脚传递到制动器。因为制动器需要的真正力量比你的腿能提供的要大的多，所以汽车必须放大脚产生的力 有两种方式： 机械杠杆作用 液力放大 制动器通过摩擦把力传递给轮胎，并且轮胎也是通过摩擦把力传递给路面的。 在我们讨论制动系统的组成之前，先来介绍以下三条原则： 杠杆 液力 摩擦力 杠杆和液力 在下面的图中，一个力 F 加在杠杆的左端。左端的杠杆长度（ 2X）是右端（ X）的两倍。因此杠杆右端可施加的力为 2F ，但是右端移动的距离 (Y)是左端距离 (2Y)的一半。改变杠杆的左端和右端的长度可以改变放 大系数。 任何液压系统背后的基本原理都是非常简单的：作用在某一点力通过通常是油一类的不可压缩的液体传递到另一点。大多数的制动系统也在这个过程中放大力。下面的是最简单的液压系统： 简单液压系统 在上图中，两个活塞放在两个充满油的玻璃液压缸中并且由充满油的管道相连。如果在一个活塞上施 加一个向下的力，那么力将通过管道中的油传递到第二个活塞。因为油液是不可压缩的，所以传递效率很好，大部分的作用力都传递到了另一个活塞。 液压系统的好处连接两液压缸的管道可以是任何长度和形状，这样就可以使管道弯曲的通过两活塞之间的各种部件。管道也可以是分叉的，如果有需要的话，这样一个主缸可以驱动数个副缸。如下图所示： 带有两个副缸的主缸 液压系统的另一个好处是产生放大（或者缩小） 力相当地容易。如果你一读过滑车设备工作原理或者齿轮齿数比原理，那么你就会 知道在机械系统中把力转化为距离处理是很常见的。在液压系统中，我们所要做的就是相对地改变一组活塞和液压缸的尺寸。如下图所示： 液压增力原理 为了确定上图中的放大因子，先由观察活塞的尺寸开始。假设左边活塞的直径为 2英尺（ 右边的直径为 6 英尺（ 两个活塞的面积是 。因此左面活塞的面积是 右面的面积是 面活塞的面积是左边的九倍大。这就意味着无论在左面的活塞上施加多大的力，在右面 的活塞上就会输出九倍于左面的力。所以，如果在左边活塞上施加 100 磅向下的力，那么在右面活塞上将产生 900 磅向上的力。唯一的补偿是左面的活塞要移动 9 英尺（ 使右面提升 1 英尺（ 一个简单的制动系统 在我们深入了解一个真实的制动系统的各部分之前，让我们先来看一个简化的系统： 我们可以看到踏板到枢轴的距离是液压缸到枢轴距离的 4 倍，所以施加在踏板上的力在传递到液压缸之前将被增加 4 倍。我们还可以看到制动缸的直径是踏板缸直径的 3 倍。这就将力进一步放大了 九倍。最终这个系统将腿上的力增加了 36 倍。所以，如果在踏板上施加 10 磅的力，将在挤压制动带的轮上产生 369 磅（ 162力。 下面是这种简单系统所存在的问题。要是系统有泄漏该怎么办呢？如果是轻微泄漏，最终将会没有足够的油使制动缸充满，并且制动器将停止工作。如果是严重泄漏，那么在你制动的第一时间，所有的油液将从泄露处喷射而出，并且制动系统将彻底地不起作用。 鼓式制动器的工作原理和盘式制动器是一样的： 制动面接触一个磨砂的表面。在这个系统中，那个表面称作制动鼓 图 许多汽车的后轮安装鼓式制动器，而盘式制动器安装在前面。鼓式制动器比盘式制动器有更多的零件并且更难检修。 但是制造成本相对便宜，还有鼓式制动器容易组装一个紧急使用的制动装置。 在本版本的 ，我们将详尽了解鼓式制动系统是如何工作的。考察紧急制动系统的组成，并且找到鼓式制动器需要何种检修工作。 图 2. 有鼓的鼓式制动器 图 让我们基础开始： 鼓式制动器 鼓式制动器可能看起来比较复杂，它可以是很复杂的，当你打开一个的时候。让我们拆开它，并解释每一块的作用。 图 4. 鼓式制动器的组成 如盘式制动器 ，鼓式制动器有两个制动蹄和 一个 活塞。 但是鼓式制动器也有一 个调节 机制 ，紧急刹车机 制 和 大量 的 弹簧 。 首先，基础知识： 图 5 显示只有部分提供的制动力。 图 当你 踩下 刹车踏板 时 ，活塞推动 紧靠着鼓的 制动蹄。 这是很简单的，但为什么我们需要所有这些 弹簧呢 ？ 这使它变的有点复杂许多鼓式制动器是自增力式的。图 5 表明，当制动蹄与鼓相接触的时候，两者间有一个楔入运动，这起到了产生更多 的力量将制动蹄向鼓挤压。 由楔入运动提供的额外制动力使得鼓式制动器可以使用比盘式制动器更小的活塞。 但是由于这种楔入运动，在制动释放的时候制动蹄必须从鼓拉离开。这是使用其中部分弹簧的原因。其它弹簧的作用是将制动蹄固定并且驱动调节臂返回。 制动调节器 为了使鼓式制动器正确的工作，制动蹄必须紧贴着鼓但是不碰到它。如果离鼓太远的话，活塞将需要更多的油液以通过那段距离，并且当你制动时，制动踏板将下行而离地板更近。这就是为什么大多数的鼓式制动器有一个自动调节装置的原因。 图 现在让我们在把调节机构也加进来，这个调节器使用的是上面讨论过的自增力原理。 图 在图 7 中，我们可以看到由于摩擦片的磨损，这使得制动蹄和鼓之间形成更大的空间。每次车停下的时候，相反的是制动蹄被拉的和鼓更紧。当间隙变的足够大时，调节杠杆足够摆动推进调节齿轮先前转动一个齿。调节装置有一个行程，就像一个螺栓，以便当它转动时旋开一点点，延长以填补间隙。当制动蹄进一步磨损，调节器又可以再向前。所以它总是保持制动蹄紧靠着鼓。 有些汽车紧急刹车时有一个被驱动的调节器。如果 紧急制动很长一段时间没有使用，这种类型的调节器可以产生调节作用。所以如果你有这种类型的调节器，你应该每周至少使用一次紧急制动装置。 检修 鼓式制动器最常见的检修是更换制动蹄。一些鼓式制动器在背面设置了一个检查孔，通过这个孔，你可以看到制动蹄上还剩余多少摩擦材料。当摩擦材料 磨损到铆钉内 1/32 英寸（ ，必须更换制动蹄。如果摩擦材料和垫板直接连接（无铆钉），那么当摩擦材料只剩下 1/16 英寸（ ，就该换制动蹄了。 图 正如在盘式制动器中 ，深的刻痕可能会磨穿到制动鼓。如果一个磨损的制动蹄使过长的时间，把摩擦片固定到垫板上铆钉可以将制动鼓摸出一条凹槽。一个严重磨损的制动鼓有时可以被修补修复。盘式制动器有最小允许厚度，鼓式制动器有一个最大允许直径。因为接触表面是鼓的内侧。当你将材料从制动器中取出时，制动鼓的直径变大了。 防抱死制动系统除了上面基本操作，还有两个特点。首先，当制动系统的压力上升到使轮胎抱死或即将抱死的时候，防抱死制动系统才会启动；当制动系统在正常情况下，防抱死制动系统停止运作。其次，如果防抱死制动系统有问题时，制动器会独立
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