汽车防抱制动系统（ABS）模糊控制系统的研究

摘要

该文主要研究了在汽车防抱死制动系统(ABS)中基于滑移率的模糊模型参考自适应控制策略.首先分析了现有的各种车辆动力学模型、轮胎模型和制动器模型,在此基础上,结合研究要求和现有条件,去掉轮胎的垂向阻尼,建立了适用于模拟汽车直线制动过程的新七自由度双轮车辆模型.随后采用Matlab语言和Simulink模块建立了汽车直线制动时的ABS系统模型(包括车辆模型、轮胎模型和制动器模型),设计了基本模糊控制器和模糊模型参考自适应控制器.进行了两个车辆模型ABS系统制动的计算机仿真:四分之一车体模型的制动仿真验证了基本模糊控制器的正确性,七自由度双轮模型的制动仿真验证了模糊模型参考自适应控制器在制动过程中的自适应性.仿真结果证明,模糊模型参考自适应控制器对于在制动过程中由于车辆前倾和垂向振动引起的地面支承力的变化有较好的自适应能力,制动过程中轮胎纵向滑移率的变化更趋近于理想变化.

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第一章绪论

§1研究意义及目的

§2国内外研究现状

2.1车辆动力学模型

2.2 ABS控制理论

2.3建模方法

§3本文主要研究内容

第二章车辆动力学系统描述

§1汽车制动过程的ABS控制机理

1.1汽车制动过程的数学描述

1.2基于滑移率的ABS控制策略

§2车辆动力学系统模型

2.1四分之一车体模型

2.2七自由度双轮车辆模型

§3轮胎地面模型

3.1理论模型

3.2双线性模型

3.3魔术公式

§4制动系统模型

4.1具有迟滞模拟记忆功能的奥迪盘式制动器可变形性模型

4.2 AUDI盘式制动器的幂函数乘积模型

第三章模糊控制理论

§1模糊集合及其运算规则

1.1模糊集合

1.2 Fuzzy集合的基本运算

1.3隶属函数确定方法

§2模糊逻辑控制

1.1模糊关系和模糊推理

1.2模糊控制

第四章基本模糊控制器的设计及其仿真

§1汽车及其制动系统的计算机仿真

§2模糊控制器的基本设计方法

2.1模糊控制器的结构选择

2.2模糊规则的选择和模糊推理

2.3确定模糊控制器模糊化和解模糊化方法

2.4模糊控制器的参数确定

2.5模糊控制算法程序的编写

§3四分之一车体模型的模糊控制设计及仿真

§4双轮车辆模型的模糊控制设计

第五章模型参考自适应模糊控制器的设计及其仿真

§1自适应控制器的设计

1.1模型参考自适应控制系统

1.2自校正调节器

1.3两种自适应控制系统的比较

§2模型参考自适应模糊控制ABS系统

2.1车辆模型

2.2控制器的结构

2.2模糊模型参考值自适应控制ABS系统仿真

第六章总结

参考文献

致谢

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