基于CarsimSimulink的ABS系统建模与仿真

1、2022-6-12基于基于Carsim/SimulinkCarsim/Simulink的的ABSABS系统建模与仿真系统建模与仿真Page 2）目录一、一、ABS简介简介二、二、ABS的控制目标及控制方法的控制目标及控制方法三、三、ABS的的PID控制模型控制模型四、仿真结果四、仿真结果五、结论五、结论Page 3ABS简介ABS (Anti-lock Braking System)：由传感器、电控单元和执行器：由传感器、电控单元和执行器三部分组成一个以控制滑移率在三部分组成一个以控制滑移率在15%到到20%之间为目标的自动控之间为目标的自动控制系统。制系统。功能功能： 1、提高制动时的方向稳

2、定性、提高制动时的方向稳定性 2、缩短制动距离、缩短制动距离Page 4ABS的发展历史ABSABS技术最早由英国人霍纳摩尔于技术最早由英国人霍纳摩尔于19201920年研制发明并申请专利；年研制发明并申请专利；19301930年代年代ABSABS在铁路机车的制动系统中得到运用；在铁路机车的制动系统中得到运用；19401940年代末，飞机制动系统开始采用年代末，飞机制动系统开始采用ABSABS，很快，很快ABSABS成为飞机的标成为飞机的标准配置；准配置；Page 5ABS的发展历史2020世纪世纪5050年代防抱制动系统开始应用于汽车工业；年代防抱制动系统开始应用于汽车工业；19781978

3、年，年，博世与奔驰合作研制出三通道四轮带有数字式控制器的博世与奔驰合作研制出三通道四轮带有数字式控制器的ABS，并批量装于奔驰汽车。由于微处理器的引入，使，并批量装于奔驰汽车。由于微处理器的引入，使ABS开始开始有了智能，从而奠定了有了智能，从而奠定了ABS的基础和基本模式；的基础和基本模式；目前，机械与电子元件持续不断的发展和改进使目前，机械与电子元件持续不断的发展和改进使ABSABS的优越性越的优越性越来越明显，来越明显，ABSABS更精密、更可靠、价格也在下降。更精密、更可靠、价格也在下降。Page 6ABS的控制目标ABS的控制目标：滑移率的控制目标：滑移率SPage 7ABS的控制过

4、程Page 8ABS控制算法1.逻辑门限值控制逻辑门限值控制2.PID 控制控制3.最优控制最优控制4.滑模变结构控制滑模变结构控制5.模糊控制模糊控制6.神经网络神经网络Page 9逻辑门限值控制其基本的原理是利用车轮加减角速度门限及参考滑移率构成，其基本的原理是利用车轮加减角速度门限及参考滑移率构成，防抱死逻辑使滑移率在车轮峰值附着系数附近波动，从而获防抱死逻辑使滑移率在车轮峰值附着系数附近波动，从而获得较大的车轮纵向和横向力；得较大的车轮纵向和横向力；优点：不需要建立具体系统的数学模型，控制过程比较简单，优点：不需要建立具体系统的数学模型，控制过程比较简单，结构原理上比较容易实现，并且对

5、系统的非线性控制很有效；结构原理上比较容易实现，并且对系统的非线性控制很有效；缺点：需要进行大量的道路试验，开发时间相对较长，成本缺点：需要进行大量的道路试验，开发时间相对较长，成本较高；较高；逻辑门限值是开发逻辑门限值是开发ABSABS首选的控制方法。首选的控制方法。Page 10PID控制PID控制是一种基于经典理论的控制方法，最大优点是不需控制是一种基于经典理论的控制方法，最大优点是不需要了解被控对象的数学模型，只需要根据经验进行调节器参要了解被控对象的数学模型，只需要根据经验进行调节器参数调节，这个特点正好满足了数调节，这个特点正好满足了ABS系统建模比较困难的特点；系统建模比较困难的特点；缺点：实际操作中很难确定一种准确的轮胎模型来实时确定缺点：实际操作中很难确定一种准确的轮胎模型来实时确定不同制动工况下的期望滑移率。不同制动工况下的期望滑移率。Page 11PID控制框图Page 12PID控制模型图Page 13仿真及结果制动时间制动时间5.670s制动距离制动距离62.16m制动时间制动时间5.318s制动距离制动距离57.98mPage 14仿真及结果Page 15仿真及结果Page 16结论采用采用PI控制方法设计了一款简单的控制方法设计了一款简单的ABS控制器，相比于没有控制器