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《基于MATLAB_Simulink的ABS仿真》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于MATLAB/Simulink的ABS仿真研究摘要：為了研究ABS的制動(dòng)過程，本文在分析汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(ABS)工作原理的基礎(chǔ)上，在MATLAB/Simulink環(huán)境下構(gòu)建ABS動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，研究ABS對整車性能的影響，并繪制相關(guān)參數(shù)仿真曲線進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明，ABS裝置對車輛制動(dòng)性能有較大影響。關(guān)鍵詞：仿真；ABS；MATLAB/Simulink；車輛動(dòng)力學(xué)模型SimulationStudyoftheAnti-LockBrakingSystembasedonMATLAB/SimulinkAbstract:InordertostudytheAB
2、Sbrakingprocess,thispaperanalyzedtheworkingprincipleofABS,builtABSvehicledynamicmodelwithMATLAB/Simulinkmethodstomakesimulationexperiment,researchedtheinfluenceofvehicleperformancecausedbyABSandresearchedtherelevantparametersstimulationcurve.TheresultshowsthattheABShasagreatimpactonveh
3、iclebrakingperformance.Keywords:stimulation；ABS；MATLAB/Simulink；vehicledynamicmodel0.引言ABS(Anti-lockBrakingSystem)，即車輛防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，是一種主動(dòng)安全裝置，它能夠縮短汽車制動(dòng)距離，增加汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，減少汽車制動(dòng)過程中的側(cè)滑現(xiàn)象，提高汽車制動(dòng)時(shí)的安全性能，減少交通事故的發(fā)生，已成為當(dāng)今車輛的必備裝置。近年來，我國先后出臺了相關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)制要求客車和貨車安裝ABS裝置。傳統(tǒng)ABS檢驗(yàn)主要依靠裝車道路實(shí)驗(yàn)，需要耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力和
4、時(shí)間，效率低下且成本較高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，為ABS的仿真研究提供了可能。在車輛動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上構(gòu)建ABS仿真模塊，對其性能進(jìn)行研究分析成為一種行之有效的手段。本文便是在MATLAB/Simulink基礎(chǔ)上構(gòu)建ABS車輛動(dòng)力學(xué)模型，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和分析。1.MATLB/Simulink簡介MATLAB是由美國mathworks公司開發(fā)的主要面對科學(xué)計(jì)算、可視化及交互式程序設(shè)計(jì)的一種計(jì)算環(huán)境軟件。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境下，為科研、工程設(shè)計(jì)及其他眾多科學(xué)領(lǐng)域全面有效的數(shù)值計(jì)算
5、提供解決方案，代表了當(dāng)今科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。MATLAB可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。Simulink是MATLAB的最重要組件之一，它提供一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，只需簡單的操作即可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，并基于以上優(yōu)點(diǎn)Simulink已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。本次研究便是在MA
6、TLAB/Simulink環(huán)境下構(gòu)建ABS模塊進(jìn)行后續(xù)分析研究的。0.ABS原理0.1ABS的組成ABS通常由輪速傳感器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置、電子控制單元ECU組成。其系統(tǒng)示意圖見圖1。圖1ABS組成系統(tǒng)示意圖其中，輪速傳感器用于檢測車輪的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信號輸入ECU。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置安裝有電磁閥，由ECU控制電磁閥的通電和斷電以控制不同油路通斷進(jìn)而調(diào)節(jié)制動(dòng)力的大小。ECU包括輸入電路、輸出電路、電源電路、安全檢測電路、主控單片機(jī)和監(jiān)控單片機(jī)，主要用于接收輪速傳感器及其他傳感器輸入信號，進(jìn)行放大、計(jì)算、比較，并按照特定的控制邏輯，分析判斷后輸出控制指令，控制制動(dòng)壓力調(diào)
7、節(jié)裝置進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。0.2ABS的基本工作原理汽車制動(dòng)時(shí)，當(dāng)附著力對車輪產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不足以克服制動(dòng)器所產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，車輪就會發(fā)生制動(dòng)抱死。此時(shí)，如果汽車還未完全制動(dòng)到停車，車輪就會在路面上產(chǎn)生滑移現(xiàn)象。汽車在高速行駛時(shí)車輪被制動(dòng)抱死將會對汽車行駛安全性造成一系列不良影響。充分合理地利用輪胎與路面間的附著力，可以使車輛在制動(dòng)過程獲得良好的行駛性能，附著力的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：式中，—附著力，—垂直載荷，—附著系數(shù)。在汽車制動(dòng)過程中，輪胎與路面間的垂直載荷和附著系數(shù)會隨很多因素而變化。車輪在其滾動(dòng)平面內(nèi)相對于路面有滾動(dòng)和滑動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)形式，為表征滾動(dòng)成分在車輪運(yùn)動(dòng)所占比例
