1. 研究目的与意义
现代汽车为提高行车安全性,一般均装有主动安全装置。
制动防抱死系统(ABS)是应用越来越 普及的车辆主动安全装置,它能有效提高汽车行驶时的制动安全性。
若在开发ABS 产品的前期,建立 ABS 装置的仿真模型,对 ABS 系统的动态性能进行仿真分析,可大大减少ABS 的实车道路试验次数,缩短 ABS 的开发周期,降低开发成本。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:(1)建立ABS数学模型,(2)建立ABS的simulink仿真模型建立基于PID控制的液压ABS仿真模型,对比分析所建ABS模型分别在PID控制与开关控制下的制动性能。
在simulink环境下,以制动过程中的实际滑移率与期望滑移率之差为偏差输入,通过比例P、积分I和微分D的线性组合构成控制量,调节不同的比例、积分、微分系数,对被控对象进行控制,以使得滑移率保持在最佳滑移率附近。
难点:本课题难点是如何利用PID算法控制车辆滑移率来影响汽车ABS系统的性能。
3. 国内外研究现状(文献综述)
汽车防抱死制动系的控制目标是使车轮能够在获得最佳制动效率的同时而又不被抱死打滑,汽车能够在制动过程中保持良好的行驶稳定性。
汽车防抱死制动控制律的基本思想是通过调节制动力矩,将轮胎与路面间的水平纵向摩擦力控制在其峰值附近,张陵等人认为由于在制动过程中轮胎与路面间的摩擦特性导致了防抱死制动系统具有明显的非线性、时变性和不确定性,由防抱死制动控制的基本原理可知,车轮的防抱死制动控制实际上是对纵向滑移率的误差控制[1] 。
李劲松等人指出了汽车ABS从第一代产品发展到今天,其控制算法主要有两种形式:一是以车轮加、减速度门限值为控制参数,这是目前产品的主流控制方式,其成本较低,但该算法通用性差;第二种控制方式是直接以车轮滑移率为控制参数,如滑模变结构控制、PID控制、模糊控制和最优控制等,这种控制方式需要测量车辆的平移速度或加速度,虽然控制效果比较好,但其成本相对较高 [2]。
4. 研究方案
一、 设计方法(1) 文献调研法:查询相关文献,了解汽车ABS的相关知识。
(2) 仿真建模法:matlab/simulink 环境下建立仿真模型。
(3) 利用所学课程相关知识解决问题二、研究方案在建立汽车制动动力学模型的基础上,采用 PID 控制算法,以制动过程中的实际滑移率与期望滑移率之差为偏差输入,通过比例P、积分I 和微分D 的线性组合构成控制量,调节不同的比例、积分、微分系数,对被控对象进行控制,以使得滑移率保持在最佳滑移率附近。
5. 工作计划
五、工作计划(不少于300字)毕业设计前一学期末完成英文翻译,收集、查阅、文献资料并准备开题报告。
第1周 完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。
英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。
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