车辆ABS系统最大纵向附着系数估计算法研究

作     者：韩继光 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：熊坚;王贵勇

授予年度：2007年

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：ABS系统 附着系数 滑移率 LuGre模型 Matlab/Simulink 

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)就是为满足人们这种对汽车安全性日益增长的需求而开发出的汽车电子产品，它是一种在汽车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装置。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，因此己成为目前中高档汽车的标准配置。 当汽车在紧急制动时，汽车ABS可防止汽车车轮抱死，保证车辆在制动时的侧向稳定性和转向操纵性，同时还可在大多数路面条件下获得最短的制动距离。 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。根据汽车动力学原理，本文分析了车辆在制动时的路面附着系数与滑移率之间的关系，以及影响因素，并结合LuGre模型对附着系数与滑移率之间的关系进行了分析，确定了车辆在制动过程中的最大附着系数点。本文设置了路面状态参数θ并构建了路面状态观测器，用Matlab／Simulink软件进行了仿真，仿真结果表明该路面观测器可以实时地辨识出路面状况，从而可以实时地确定车辆在制动过程中的最大附着系数，为车辆在进行基于滑移率的ABS控制时确定了控制目标，从而可以获得最佳的控制效果。 本文提出的控制算法的优点在于：只需测量制动时车轮的角速度，就可以自动识别路面状况，从而将车辆制动时的路面附着系数控制在最大值附近，提高了车辆的制动效果和制动时的安全性。