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汽车转弯过程中的防抱死制动系统的研究

李卫华  
【摘要】:随着科学技术的进步和人们物质生活水平的提高,人类社会对汽车的安全性,特别是制动安全性能提出了越来越高的要求。汽车防抱死系统(ABS)是一种在制动时能够自动调节车轮制动力,防止车轮抱死以取得最佳制动效果的制动系统。该系统能够有效的缩短制动距离、提高制动时的方向稳定性,对汽车的行驶安全具有重要的意义,因此已成为目前中高档轿车的标准配置。 本文首先剖析了防抱死制动系统的控制原理,在此基础上详细介绍了ABS的结构、型式以及各部分的作用。在前人建立的动力学模型上进行了改进,建立了仿真模型。仿真模型充分考虑了车体的动力学模型、轮胎力学模型、液压执行器力学模型。为达到仿真可行性与可信度的统一,本文对模型均做了合理简化。 其次,为解决制动器制动力的控制问题,本文在建立的仿真模型上采用控制滑移率的方式对汽车进行紧急转弯制动过程仿真。在分析了PID控制器的优缺点的基础上,针对PID控制器的参数不能在线调整的缺点,设计了基于滑移率的在线调整PID参数的模糊PID控制器,并在仿真中取得了良好的控制效果。并在随后设计了模糊神经网络PID控制器,取得了滑移率控制更好且仿真时间大大缩短的效果。 最后,以三星44B0为核心的32位ARM单片机平台,实现了ABS的核心部分-电子控制单元,并与仿真模型连接进行了仿真试验,实现了简单控制器的功能。


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