ABS系统的滑模变结构控制联合仿真研究

摘要

防抱死制动系统(ABS)是汽车上重要的安全装置。其主要功能是在汽车紧急制动时防止车轮发生抱死，从而有效提高汽车的制动稳定性，并在制动过程中保持良好的方向性和可操控性。 本文在深入分析了制动防抱死系统基本结构和工作原理的基础上，着重研究了滑模变结构控制方法在ABS系统中的应用。本文基于ADAMS软件建立牵引车动力学模型，并结合MATLAB软件，在MATLAB/Simulation环境中建立以滑模变结构为控制方法的制动防抱死系统(ABS)模型，进行整车的联合仿真。 通过仿真结果可以看出，滑模控制器能够很好的控制滑移率的变化，使滑移率保持在最佳滑移率附近，使车速变化比较平稳，缩短了制动距离，制动力矩的变化也比较平稳，能够保证车辆制动过程的稳定性要求。

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致谢

第一章绪论

1.1本课题研究的目的和意义

1.2汽车ABS系统的发展及功用

1.2.1 ABS的产生及发展历史

1.2.2 ABS系统的基本功能

1.3现有的控制策略在ABS系统中的应用

1.3.1.逻辑门限值控制

1.3.2.PID控制

1.3.3滑模变结构控制

1.3.4.最优化控制

1.3.5模糊控制

1.4本文研究工作的主要内容

第二章防抱制动系统的基本组成及工作原理

2.1 ABS的组成

2.2 ABS的型式和特点

2.3 ABS的工作原理

2.4制动时车轮的受力

2.4.1地面制动力

2.4.2制动器制动力

2.4.3地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系

第三章虚拟样机分析软件ADAMS的基础理论

3.1虚拟样机技术概述

3.2多体系统动力学概述

3.3关于机械动力学软件ADAMS的简介

3.4 ADAMS软件理论基础

3.4.1 ADAMS多刚体广义坐标的选择

3.4.2动力ADAMS多刚体系统组成成分

3.4.3 ADAMS多刚体的自由度

3.4.4动力学方程的建立

3.4.5运动学分析

3.4.6动力学分析

3.4.7静力学分析

3.5 ADAMS/Car建模的基本原理

第四章滑模变结构控制理论

4.1综述

4.2滑模变结构控制的基本概念

4.3滑模变结构控制的主要特点

4.4滑模变结构控制方法

4.5滑模变结构控制的抖振问题

4.5.1产生抖振问题的原因

4.5.2削弱抖振问题的方法

4.6 ABS系统滑模控制器的设计

第五章ABS滑模变结构控制方式的联合仿真

5.1联合仿真的简介

5.2联合仿真建模的基本步骤

5.2.1建立整车动力学模型

5.2.2在制动模板中建立输入与输出控制端

5.2.3在MATLAB中搭建ABS控制器

5.3 ABS联合仿真模型直线制动仿真

5.3.1仿真结果

5.3.2仿真结果分析

第六章结论及展望

6.1结论

6.2未来工作的展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文