汽车ABS防抱死系统设计

柔情只为你懂 2024-04-03 12:44 70阅读 0赞

目 录

第1章 ABS防抱死系统简介和本课题意义 1  
1.1 工作原理 1  
1.2 ABS的优点及常用装置 1  
1.3 ABS发展历史及应用现状 2  
1.4 发展趋势 5  
1.5 本次设计意义 6  
第2章 物理模型及数学模型的搭建 7  
2.1 制动系统物理模型 7  
2.1.1 普通制动系统物理模型 7  
2.1.2 有ABS制动系统物理模型 7  
2.2 制动系统数学模型 9  
2.2.1 普通制动系统数学模型 9  
2.2.2 有ABS制动系统数学模型 10  
第3章 Matlab/Simulink软件介绍 13  
3.1 Matlab软件介绍 13  
3.2 Simulink软件介绍 14  
第4章 制动系统仿真模型的建立 16  
4.1 仿真参数 16  
4.2 仿真模型 16  
4.2.1 普通制动系统仿真模型 16  
4.2.2 ABS防抱死制动系统仿真模型 17  
4.3 仿真模块功能 17  
4.3.1 单个模块功能 17  
4.3.2 多个模块功能 19  
第5章 仿真计算结果和曲线 23  
5.1 仿真所得曲线 23  
5.1.1 普通制动系统 23  
5.1.2 有ABS制动系统 25  
5.2 仿真结果 27  
第6章 结论 28  
参考文献 29  
致 谢 30  
附录 31  
计算机仿真技术是研究汽车动力学性能的重要方法和手段之一。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、周期短等特点，节省大量的人力物力\[1\]。  
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，缩短研究所消耗的时间。另外，计算机实验可以大量进行，可以对控制器的控制方法进行大量的研究，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。  
第2章物理模型及数学模型的搭建  
2.1制动系统物理模型  
2.1.1 普通制动系统物理模型  
车辆动力学模型有多种,按照模拟车辆的运动类型可以分为单轮、两轮、四轮三种。四轮模型与真实车辆的情况最接近，除了制动效能外还可以模拟车辆运动时的横向倾侧、轴荷变化、制动力分布等情况。两轮模型的模拟精度有所下降，不能反映车辆运动时的横向倾侧和每个车轮的制动力，但计算复杂性减少，可以用来研究纵向制动效能、轴荷变化、前后轴制动力分配等情况。单轮模型的模拟精度最差但计算复杂性最小，可以用来研究汽车的纵向制动效能。综合考虑模拟精度和计算复杂性，本设计采用单轮模型。  
汽车在无ABS制动时，踏板所施加的力矩通过主缸全部作用在轮胎上，这个制动力矩与制动器扭矩一致，同时车轮受到地面的切向反作用力，即为制动力Fx，制动力迫使车轮产生一定的减速度。制动力越大，车轮的减速度也越大。具体物理模型如下图2.1。  
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图2.1普通制动系统物理模型  
2.1.2有ABS制动系统物理模型  
ABS的工作原理是将车轮滑移率控制在最佳滑移率Sc附近，其物理模型如图2.2。由物理模型我们可知：ABS制动系统是通过制动压力调节装置来完成的，如  
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图2.2 有ABS制动系统物理模型  
图2.2所示，压力调节单元一般是在由总泵和制动分泵组成的传统制动系统基础上，增加以下主要零部件组成，包括：截止或节流环节、储油池、马达、泵、电磁阀等。车轮制动时，踏板施加的制动力经过电控单元后传到压力调节单元，压力调节单元通过控制常开阀和常闭阀的开关状态来调节制动力的增减，本文转载自http://www.biyezuopin.vip/onews.asp?id=13717使制动力与附着系数相适应，防止车轮被抱死。  
电磁阀分为常开式和常闭式。常开阀不通电时打开，电磁阀两端导通，通电时关闭，两端不通，它安装在制动总泵与制动分泵之间；常闭阀不通电时关闭，电磁阀两端不通，通电时打开，两端导通，它安装在制动分泵与蓄能器之间。这种2/2型电磁阀具有结构简单、便于制造、安装和维修等优点，已经代替原先的3/3型电磁阀而成为主流产品。  
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