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《哈尔滨理工大学》 2010年
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基于自寻最优的ABS控制器的研究

高小丽  
【摘要】:随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高,车辆制动系统在安全方面扮演着越来越重要的角色。作为新型的汽车主动安全装置之一的防抱死制动系统(ABS),其主要功能是在汽车紧急制动时防止车轮发生抱死现象,从而可以有效提高汽车的制动稳定性,减少交通事故发生率。而实车道路试验的研究不仅开发周期长,而且消耗大量的人力、财力、物力,因此ABS控制器的仿真研究与实验台研究显得更为重要。其中控制算法作为核心技术是整个研究的关键,对汽车制动性能的提高具有重要的现实意义。 本文对汽车ABS在国内外现状进行综述,从理论、仿真、实验三个角度详细阐述了ABS的研究状况。着重研究了自寻最优控制的原理及其在ABS系统中的应用。基于汽车制动时车轮的受力分析,在MATLAB/Simulink环境下建立单轮、半车、轮胎等各模块的仿真模型,并根据自寻最优控制原理设计自寻最优控制器。接着对ABS系统在不同路面下进行仿真,从仿真结果看出自寻最优控制策略应用在ABS系统中,能够使得轮速很好的跟踪车速下降,使系统的运行方向趋于稳定。同时对逻辑门限值控制算法进行仿真,将自寻最优控制方法与逻辑门限值控制算法的仿真结果进行详细的对比分析。通过仿真波形与仿真参数以及定量角度上的MFDD指标的对比得,自寻最优控制策略的制动性能和制动效率都优于传统的逻辑门限值控制方法。本论文还对后轮驱动模式的半车模型进行仿真,仿真结果显示后轮轮速有较大的抖动。 最后应用气压式ABS功能模拟实验台进行部分实验。包括控制器设计、轮速的检测与处理、八路电磁阀的驱动等,并初步设计了实现实验台功能的软件流程。实验结果为进一步的整体实验奠定了基础。
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