基于ADAMS和MATLAB的ABS控制算法联合仿真研究

摘要

随着现代社会的不断进步以及汽车技术的快速发展,汽车的保有量也越来越大,不断见诸报端的车辆事故报道让人们对于汽车安全的重视程度越来越高。汽车防抱死系统(Anti-Lock Brake System)是在近些年普及率非常高的汽车安全设备之一,是一种有效的主动安全设备。目前市场上的ABS产品大多应用逻辑门限值为其控制算法。采用逻辑门限值算法的ABS有控制策略简单、硬件成本较低等优点,但控制程序复杂,制动效能和方向稳定性等方面还需进一步提高。随着现代控制技术的发展,研究将先进的控制技术应用于制动领域,可以使ABS系统的性能有进一步的提高。　　在本文中,首先对整车的制动过程进行动力学分析,并且介绍了现有的ABS组成、工作原理以及ABS控制领域主流的控制算法。在ADAMS/Car中建立了整车虚拟样机模型,并对所建立的模型的可用性进行了评估。结合整车模型试验、制动过程分析和模糊控制理论,本文利用MATLAB/Simulink中提供的FUZZY工具箱设计出基于车轮滑移率的ABS模糊控制器,并为了进行对比,建立起了逻辑门限值控制系统。通过ADAMS/Controls模块将ADAMS/Car中的整车虚拟样机模型与Simulink中所建立的两种不同控制器进行联合仿真,在高附路面、低附路面以及对开路面下进行了直线制动试验仿真。　　通过对模糊控制器的仿真结果进行分析,以及与逻辑门限制控制的仿真结果进行了横向比较,发现在本文中ABS模糊控制器在高、低附着系数路面上的制动效能要优于逻辑门限值控制下的结果。在对开路面上,模糊控制策略很好的控制了汽车在制动过程中的横向稳定性,避免了危险状况的发生。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 ABS的国内外研究状况

1.3 ABS的发展趋势

1.4 本课题的主要研究内容

1.5 本章小结

第二章 ABS的理论分析

2.1 整车制动过程分析

2.2 ABS的组成

2.3 ABS 的工作原理

2.4 ABS的逻辑门限值控制

2.5本章小结

第三章 整车建模与评估

3.1 ADAMS/CAR 介绍

3.2 ADAMS理论基础

3.3整车模型的建立

3.4路面建模

3.5车辆模型的装配与验证

3.6本章小结

第四章 ABS模糊控制器

4.1模糊控制系统原理及组成

4.2模糊控制器的设计

4.3汽车ABS系统的模糊控制器

4.4本章小结

第五章 ABS联合仿真及结果分析

5.1联合仿真

5.2联合仿真过程

5.3联合仿真分析

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况