汽车防抱制动系统的建模与仿真
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摘要
在汽车动力学的研究中，对研究对象进行数学建模是一种非常普遍的方法。而在此基础上发展起来的动态仿真技术则是进行汽车性能研究的一种非常行之有效的手段。
本文介绍了ABS的基本工作原理，讨论了ABS目前常用的几种控制方法，重点研究了逻辑门限控制方法的控制过程，建立了适合于重型汽车仿真研究的数学模型，其中包括整车、制动器、轮胎以及控制器四个子模型。并用Visual Basic6.0和Matlab5.3对所建立的数学模型编制了仿真软件。通过计算模拟，比较了常规制动与防抱制动的不同效果，探讨了影响ABS性能的主要因素，找出了适合该车的控制逻辑、门限值。
本文建立的动力学模型可以对汽车制动性能进行仿真，为汽车制动系统的设计研究提供参考。同时，在此基础上可以进一步对该车型的防抱制动系统进行开发研究。
A good method to study vehicle dynamics is to construct a vehicle mathematical model. The dynamic simulation is one of the best means for vehicle performance research, which is developing based on the model.
This thesis describes the fundamental principle of ABS and discuss sevral control methods of ABS in common use, emphasis on the logic gate control. A mathematical model is set up for heavy truck with air braking system, including vehicle model, brake model,tire model and controller model. A computer simulation program is written with Visual BasicS.0 and MatlabS. 3. It is easy to modify and debug because of its block construction. Through the computer simulation, compares braking performance with and without ABS, discusses the main factors which influence the performance of ABS, finds suitable control logic, threshold values for this kind of vehicle.
The dynamics model which is built in this thesis is helpful for the vehicle design and ABS developing.
本文介绍了ABS的基本工作原理，讨论了ABS目前常用的几种控制方法，重点研究了逻辑门限控制方法的控制过程，建立了适合于重型汽车仿真研究的数学模型，其中包括整车、制动器、轮胎以及控制器四个子模型。并用Visual Basic6.0和Matlab5.3对所建立的数学模型编制了仿真软件。通过计算模拟，比较了常规制动与防抱制动的不同效果，探讨了影响ABS性能的主要因素，找出了适合该车的控制逻辑、门限值。
本文建立的动力学模型可以对汽车制动性能进行仿真，为汽车制动系统的设计研究提供参考。同时，在此基础上可以进一步对该车型的防抱制动系统进行开发研究。
A good method to study vehicle dynamics is to construct a vehicle mathematical model. The dynamic simulation is one of the best means for vehicle performance research, which is developing based on the model.
This thesis describes the fundamental principle of ABS and discuss sevral control methods of ABS in common use, emphasis on the logic gate control. A mathematical model is set up for heavy truck with air braking system, including vehicle model, brake model,tire model and controller model. A computer simulation program is written with Visual BasicS.0 and MatlabS. 3. It is easy to modify and debug because of its block construction. Through the computer simulation, compares braking performance with and without ABS, discusses the main factors which influence the performance of ABS, finds suitable control logic, threshold values for this kind of vehicle.
The dynamics model which is built in this thesis is helpful for the vehicle design and ABS developing.
引文
1．程军，汽车防抱死制动的理论与实践，北京理工大学出版社，1999，9
2．余志生，汽车理论，机械工业出版社，1992．7
3．吴定才，汽车电子控制系统构造与维护，人民交通出版社，2000．9
4．羊拯民等，轻型客车防抱制动系统计算机仿真，合肥工业大学学报，1999．3
5. Bakker E,Nyborg L,Pacejka K.B.Tyre Modelling for Use in Behicle Dynamics Studies. SAE 870421
6．钱祥生，系统的建模与响应，机械工业出版社，1998．1
7．程军，汽车防抱死制动系统的控制方法分析，汽车技术，1992．10
8．熊坚，汽车制动防抱死控制信号分析及门值的选取，云南工业大学学报，1997．2
9. Paul Oppenhelmer. Comparing stopping capability of cars with and without antilock braking system. SAE 880324
10. R.D.Ervin,C.B.Winkler. The influence of braking efficiency on the probability of wheel lock up. SAE 870334
11. William A.Leasure,etc.Antilock systems for air-braked vehicles. SAE 890113
12. Larry Michaels. The use of a graphical modeling environment for real-time hardware-in-the-loop simulation of automative ABS systems. SAE 930507
13．周云山等，汽车电控系统理论与设计，北京理工大学出版社，1999．11
14．彭为，轻型客车制动过程仿真，上海工程技术大学学报，2000．3
15．程军等，防抱制动系统的计算机仿真，重型汽车，1991．2
16．周应兵等，气压防抱制动系统建模的研究，汽车科技，2000．1
17．程军，防抱制动系统防抱逻辑的研究，汽车工程，1995．1
18．柴占祥等，防抱制动系统计算机动态模拟，汽车工程，1992．2
19．郑殿旺等，汽车电子防抱制动系统仿真的研究，佳木斯工学院学报，1998．3
20．熊坚等，汽车制动过程的计算机仿真研究，云南工业大学学报，1995．1
21．熊坚，汽车制动过程的计算机模拟分析，汽车技术，1995．3
22．范刚，汽车防抱制动系统仿真及控制逻辑分析，华南理工大学学报，1998．10
23．程军等，分离附着系数路况下防抱制动控制的研究，汽车研究与开发，1996．1
24．严爱芳等，汽车防抱制动系统控制方法的分析，浙江水利水电专科学校学报，2001．3
25．程军等，重型车装ABS道路适应性试验，重型汽车，1994．4
26．程军等，斯太尔车装防抱制动系统试验研究，重型汽车，1995．6
27．吴权晖等，汽车防抱制动系统的应用与发展，武汉汽车工业大学学报，1999．1
28．叶楠等，在防抱制动控制中比较量的选择，汽车技术，1997．8
29．方昌林等，汽车防抱制动系统理论分析与试验研究，江苏理工大学学报，2000．4
30. Saied Taheri, Mehdi Darvishl and Mohsen Bahrami. A New Control Strategy for Anti-lock Braking Systems. SAE 980247
31. Ferdinand Svaricek. Automatic Valuation and verification of ABS Controllers by Using a Hardware-In-The-Loop Simulation. SAE 980241
32. M.W. sun,C.S.Seok, etc.Hardware-In-The-Loop Simulation for ABS. SAE 980244
33. William P. Amato and Mark A.Bennett. Verification of Heavy Truck Ebs and ABS Using MatrixX Hardware in the Loop Tools. 1999-01-3713
34. Cem Hatipaglu and Amer Malik. Simulation Based ABS Algorithm Development. 1999-01-3714
35. [美]Phil Feldman & Roger Jennings，即学即用 VISUAL BASIC，电子工业出版社，1996．2
36．张志涌等，掌握和精通MATLAB，北京航空航天大学出版社，1997．8
37．李蓉萍，matlab在控制系统仿真中的应用，电讯技术，2001．5
38．肖志权，在VB5.0中使用和操作matlab，微型电脑应用，2000．4
39．段晓君，matlab函数转换为VB可用的DLL，微型机与应用，2000．5
40．刘井利等，用VB和matlab混合开发工程计算软件，广东职业技术师范学院学报，1999．4
2．余志生，汽车理论，机械工业出版社，1992．7
3．吴定才，汽车电子控制系统构造与维护，人民交通出版社，2000．9
4．羊拯民等，轻型客车防抱制动系统计算机仿真，合肥工业大学学报，1999．3
5. Bakker E,Nyborg L,Pacejka K.B.Tyre Modelling for Use in Behicle Dynamics Studies. SAE 870421
6．钱祥生，系统的建模与响应，机械工业出版社，1998．1
7．程军，汽车防抱死制动系统的控制方法分析，汽车技术，1992．10
8．熊坚，汽车制动防抱死控制信号分析及门值的选取，云南工业大学学报，1997．2
9. Paul Oppenhelmer. Comparing stopping capability of cars with and without antilock braking system. SAE 880324
10. R.D.Ervin,C.B.Winkler. The influence of braking efficiency on the probability of wheel lock up. SAE 870334
11. William A.Leasure,etc.Antilock systems for air-braked vehicles. SAE 890113
12. Larry Michaels. The use of a graphical modeling environment for real-time hardware-in-the-loop simulation of automative ABS systems. SAE 930507
13．周云山等，汽车电控系统理论与设计，北京理工大学出版社，1999．11
14．彭为，轻型客车制动过程仿真，上海工程技术大学学报，2000．3
15．程军等，防抱制动系统的计算机仿真，重型汽车，1991．2
16．周应兵等，气压防抱制动系统建模的研究，汽车科技，2000．1
17．程军，防抱制动系统防抱逻辑的研究，汽车工程，1995．1
18．柴占祥等，防抱制动系统计算机动态模拟，汽车工程，1992．2
19．郑殿旺等，汽车电子防抱制动系统仿真的研究，佳木斯工学院学报，1998．3
20．熊坚等，汽车制动过程的计算机仿真研究，云南工业大学学报，1995．1
21．熊坚，汽车制动过程的计算机模拟分析，汽车技术，1995．3
22．范刚，汽车防抱制动系统仿真及控制逻辑分析，华南理工大学学报，1998．10
23．程军等，分离附着系数路况下防抱制动控制的研究，汽车研究与开发，1996．1
24．严爱芳等，汽车防抱制动系统控制方法的分析，浙江水利水电专科学校学报，2001．3
25．程军等，重型车装ABS道路适应性试验，重型汽车，1994．4
26．程军等，斯太尔车装防抱制动系统试验研究，重型汽车，1995．6
27．吴权晖等，汽车防抱制动系统的应用与发展，武汉汽车工业大学学报，1999．1
28．叶楠等，在防抱制动控制中比较量的选择，汽车技术，1997．8
29．方昌林等，汽车防抱制动系统理论分析与试验研究，江苏理工大学学报，2000．4
30. Saied Taheri, Mehdi Darvishl and Mohsen Bahrami. A New Control Strategy for Anti-lock Braking Systems. SAE 980247
31. Ferdinand Svaricek. Automatic Valuation and verification of ABS Controllers by Using a Hardware-In-The-Loop Simulation. SAE 980241
32. M.W. sun,C.S.Seok, etc.Hardware-In-The-Loop Simulation for ABS. SAE 980244
33. William P. Amato and Mark A.Bennett. Verification of Heavy Truck Ebs and ABS Using MatrixX Hardware in the Loop Tools. 1999-01-3713
34. Cem Hatipaglu and Amer Malik. Simulation Based ABS Algorithm Development. 1999-01-3714
35. [美]Phil Feldman & Roger Jennings，即学即用 VISUAL BASIC，电子工业出版社，1996．2
36．张志涌等，掌握和精通MATLAB，北京航空航天大学出版社，1997．8
37．李蓉萍，matlab在控制系统仿真中的应用，电讯技术，2001．5
38．肖志权，在VB5.0中使用和操作matlab，微型电脑应用，2000．4
39．段晓君，matlab函数转换为VB可用的DLL，微型机与应用，2000．5
40．刘井利等，用VB和matlab混合开发工程计算软件，广东职业技术师范学院学报，1999．4
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