【汽车防抱死系统控制方法探究与仿真探究（论文）10000字】

汽车防抱死系统控制方法研究与仿真研究目录1.绪论 41.1课题研究的意义 41.2防抱死系统发展状况 41.2.1ABS的国内外发展状况 41.2.2ABS的发展趋势 51.3课题研究内容 62防抱死制动系统的结构和功用 72.1汽车ABS的组成 72.2汽车ABS的分类 82.3汽车ABS的功用 93防抱死系统的基本原理 103.1滑移率的定义 103.3防抱死制动系统的工作原理 113.4防抱死制动系统控制技术介绍 124防抱死制动系统的建模与仿真 144.1MATLAB和Simulink的简要介绍 144.2基于逻辑门限值控制的仿真 144.3防抱死系统模型分析 154.4在Simulink建立防抱死系统模型 164.5仿真的参数和结果 184.5.1仿真的参数 184.5.2仿真的结果分析 185.总结和展望 235.1总结 235.2展望 23参考文献 25

1.绪论1.1课题研究的意义随着时代的发展，科技的进步日新月异。汽车从蒸汽机转变成内燃机驱动，汽车生产由小作坊式生产转变为流水线式生产模式，以及生产设备的升级，导致了汽车的速度越来越快，道路上的汽车越来越多，这势必引起了交通事故的频发。出行是人类重要的一部分，现在出行的主要交通工具就是汽车，所以汽车的行驶安全性需要得到保障，了解交通事故发生的原因才能对症下药。不平整的道路条件、恶劣的天气状况、驾驶员的驾驶状态等外在因素都会导致汽车发生交通事故。这些外在因素是不可控的，但是汽车自身是可控的，其中汽车制动如果出现问题，比如驾驶员急刹车时可能发生因作用在车轮上的压力过大使车轮抱死的情况，这无疑会导致汽车不能正常转向而发生事故,对于行车安全造成极大的威胁。基于制动时发生的车轮抱死系统会导致驾驶员完全失去了对汽车的操纵和控制,从而直接导致汽车发生碰撞事故,那么为了有效解决汽车制动过程中发生的车轮抱死这种现象，ABS(汽车制动防抱死系统)由此产生。制动防抱死控制系统正常运行工作时,通过对轮胎速度和汽车速度变化的判断，自动调节对轮胎压力的大小，从而保证车轮不抱死。特别是在紧急制动时,驾驶员的脚会感受到踏板传来的震动感，这就表明防抱死系统正在控制压力调节器对车轮实施“增压-保压-减压”的点刹措施，防止了制动时车轮受到过大的制动压力而抱死,并且使得车轮始终拥有最大的转向制动力,这样既能保证制动效果，又能保证轮胎能自由转动。制动防抱死的研究提高汽车行驶方向的稳定性，使汽车在特殊环境与紧急制动的情况下都可以保证驾驶员有良好的转向操作能力，这样将避免很多的意外，大大提高驾驶员和乘客的安全，减少财产损失，所以对防抱死系统的研究是很有意义的。1.2防抱死系统发展状况1.2.1ABS的国内外发展状况笼统地说，一项技术的发展不外乎经历四个阶段：诞生、初步研发、趋于成熟和结合其他技术，ABS的发展便是如此。在20世纪初，由于火车轮胎承受火车自身和大量货物的重量，所以在制动时轮胎与轨道间会产生巨大摩擦，为了减少摩擦，英国人霍纳摩尔发明了ABS，并且在30年代就运用到火车上。诞生初期，虽然刹车时ABS对制动压力的调整效果是显而易见的，但是自身结构的复杂，投入成本之高使其不能量产。在20世纪50年代，经过英国公司邓洛普的优化，ABS的性能得到提高，但是成本依旧很高，考虑到经济性，仅能应用在豪车、载重货车、火车和飞机上。1978年，ABS系统的发展进入了转折时期，微处理器技术的成熟并应用到ABS系统，使博世公司研制出了数字式控制器的ABS系统，奠定了之后ABS的发展方向。直到1990年，进入了集成电路时代，ABS系统使用更先进的微控制器，性能和经济性已经达到能够普遍应用的程度，ABS系统已经装备在大部分汽车上。国内由于历史原因，对ABS的研究比较晚，90年代国家才开始强制要求汽车安装ABS系统，但是在当时国内ABS技术一片空白，于是国家在十五规划出台相关政策鼓励发展ABS技术。在政策的扶持下，ABS系统的研究如火如荼，成立了许多研究所以及在一些重点高校成立科研单位，ABS系统得以迅猛发展。国内的汽车公司生产气压ABS系统的规模逐渐扩大，到现在已经赶上了国外的进度。在科研方面也出现了大量成果，对ABS控制策略，控制器，执行器和传感器的设计都有了长足的进展。尤其是试验台架的出现使逻辑门限值控制方法有大量实验作为基础，提升了ABS系统的控制精度，除此之外还有很多突破。目前，国内外对ABS系统的研究已经很完善了，开始研究ABS与ASR等底盘系统组成一个整体的ESP（电子稳定程序）技术。通过CAN总线实现网络化管理，对底盘的控制更加精确和智能，使汽车能在各种道路条件下都能正常行驶。1.2.2ABS的发展趋势交通事故的大幅度增加引起了重视，各个国家都出台了相关政策鼓励发展汽车安全技术，防抱死系统作为汽车安全的重要一环，必定会有更加深入的研究，将会从优化自身和引入其他系统合作等方面发展。1）汽车安全技术有提高操纵稳定性的横摆力偶矩控制，提高制动性能的防抱死系统，以及具有防滑性能的牵引力控制系统（ASR）。对汽车行驶时的控制不再是使用单独的防抱死系统，将会和其他安全技术合作。比如，在使用防抱死系统合理控制车轮压力的同时使用牵引力控制系统改变发动机转矩防止车轮因湿滑路面空转，这样会使汽车拥有更好的主动安全性。事实上，现在已经设计出了由这些系统共同组成的电子稳定程序，全面控制底盘部分，使汽车的适应性更好。2）防抱死系统通过判断车速和轮速对制动过程进行干预，自动巡航系统需要通过制动保持车距，所以也需要轮速信号。基于两种系统使用相同的轮速信号，如果能将其集成，必然使汽车系统之间的安排得到优化。3）从70年代开始，运用在汽车上的电子技术是集成电路并且一直发展到现在，技术已经发展到瓶颈，势必要引入新的技术，总线技术是一个很好的选择。使用总线技术将汽车底盘上的各条线路构成整体，使底盘的各种系统获得更多信息，提高防抱死系统控制器的运算方式的复杂程度和底盘的各传感器获得的数据的可靠性，从而保证ABS对车轮的控制更加稳定，性能变得更好。现在，汽车控制单元不再只是使用传统线束联系成整体，而是使用CAN总线实现ABS的网络化管理。4）控制防抱死系统的体积、质量无疑是最直观的优化方法。防抱死系统的质量越轻，汽车的燃油经济性越好；防抱死系统体积越小，安装时占用的空间变小，就能更合理的安排布置其他汽车系统。1.3课题研究内容首先要研究防抱死制动系统结构和工作原理，然后了解防抱死系统的控制方法，确定控制方法后要基于控制方法设计防抱死系统，最后使用MATLAB软件进行仿真。我研究的是以滑移率作为防抱逻辑门限值，根据车轮角速度和车身速度计算出实时滑移率，与最佳滑移率0.2对比来判断是否要改变制动油压，以此来达到防抱死效果。要想对汽车制动过程进行仿真，需要完成以下内容：将防抱死系统的操作过程转化成数学模型，并且使用Simulink中的模块搭建模型。仿真结束后会得出相关结论，最后分析仿真结果。通过使用Simulink对有无ABS控制的两种模式进行仿真，对两种结果进行比较，可以分析出ABS是否能提高行驶稳定性和转向稳定性。

2防抱死制动系统的结构和功用2.1汽车ABS的组成图2-1ABS组成图ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分为机械式和电子式两种。ABS主要由车轮转速传感器、电控单元、液压调节器、制动主缸等部分组成（如图2-1所示）。车轮转速传感器：轮速传感器能通过自身磁场的变化产生一定幅值、频率的电势脉冲，经过处理获得轮速信息。对于现代汽车而言，轮速信息是必不可少的，汽车动态控制系统（VDC）、汽车电子稳定程序（ESP）、防抱死制动系统（ABS）、自动变速器的控制系统等都需要轮速信息。电子控制器：电子控制器（ECU）是一个微缩了的计算机管理中心，它以信号采集、计算处理、分析判断、决定对策作为输入，然后以发出控制指令。在ABS系统中，ECU能够接收和分析轮速传感器发出的轮速、滑移率和车轮的加、减速度等信号，然后发出指令控制压力调节器。液压调节器：ABS系统的压力调节器主要有真空式、液压式、机械式、空气式和空气液压加力式五种类型。其中液压式应用最为广泛。液压调节器通常由液压泵、液压蓄能器、主控制阀、电磁控制阀体和开关组成。液压泵由电机拖动，提供制动所需压力。电机不受ECU控制，即使ABS发生故障，该电机仍能正常运行。2.2汽车ABS的分类ABS大致上可以按三种方式进行分类，即按ABS的原理分类、按控制方式分类和按ABS的控制通道分类。若按ABS的原理分类，可分为液压制动系统ABS，气压制动系统ABS和气顶液制动系统ABS。其中液压ABS用于轿车和轻型载货汽车上，气压ABS和气顶液ABS用于中、重型载货汽车。若按控制方式分类，有模仿控制的ABS和预测控制的ABS。顾名思义，模仿控制的ABS的原理是记录前面控制周期中的路面条件、使用的档位等参数，再依据这些参数设计出下一控制过程。而预测控制的ABS是预先规定控制参数和设定值等控制条件，再依据实际测得的参数与设定值进行比较，对制动过程进行控制。这两种控制方式都有各自的特点，模仿控制方式能够对制动过程的各种因素的影响进行及时的修正，可以实现更好的制动效果。若按ABS的控制通道分类，可分为单通道式、二通道式、三通道式、四通道式。单通道式ABS的布置形式是在后轮制动器设置一个制动压力调节器，在后轮上各安装一个轮速传感器，结构比较简单，经济性好。采取的控制原则是对两后轮按低选，因此单通道ABS不能充分利用后轮附着力，制动距离得不到改善。二通道式ABS由于不能处理好方向稳定性、转向控制性和制动效能之间的关系，所以一般不采用二通道式ABS。三通道式ABS采用的是混合控制，既独立控制两前轮，又对两后轮采用单通道式控制。这种控制方式不仅保留了单通道式ABS能控制两后轮的制动力相等，保证汽车方向稳定性，还能独立控制两前轮的制动，防止前轮发生抱死，使转向操纵能力得到改善。四通道式ABS是对每个车轮各设置一个轮速传感器和一个制动压力调节器进行独立控制。由于能够接收所有车轮轮速传感器输入的信号，并对各车轮独立控制，因此能充分利用每个车轮的附着力，获得最佳的制动效果。但是四通道式ABS也有缺点如结构复杂，占用空间大等。2.3汽车ABS的功用防抱死制动系统的直接作用是防止车轮发生抱死，从而实现行车安全性并且间接衍生出了其他功能。缩短制动距离。汽车在制动时，防抱死系统参与到制动过程，使轮胎的滑移率保持在最佳范围，从而使汽车的每个车轮都具有最大的附着力来阻碍汽车行驶，汽车的平均减速度最大，汽车制动时行驶的距离最短，能有效的避免因制动距离过大与障碍物碰撞的情况。提高转向能力。汽车转向时，与地面接触的主要是轮胎侧面，轮胎侧面获得足够的地面反作用力就能支持车身转向。也就是说驾驶员是否能一直控制汽车转向主要由侧向附着力（附着系数）决定，而防抱死系统就是控制轮胎的制动压力来保持最佳附着系数，这样即使驾驶员在对汽车实施制动操作，也能获得很好的转向能力。（3）改善轮胎磨损。在使用防抱死系统后，制动距离得到缩短，会使轮胎与地面发生摩擦而产生磨损的时间减少，有效的降低了轮胎的磨损量。如果不使用防抱死系统会加剧轮胎磨损量，导致轮胎的使用寿命减少，但是更换轮胎的价格又超过了安装ABS的费用，所以在汽车上安装防抱死系统能减少损失。（4）ABS系统使用方便，工作可靠ABS系统使用方便，在驾驶员踩下踏板后，它就会自动地辅助调整制动压力的大小，达到点刹的效果。由于ABS是由电子计算机控制，严格按照既定的程序运行，所以工作可靠。有了ABS可靠地辅助制动，驾驶员的情绪也能得到一定程度的舒缓。

3防抱死系统的基本原理3.1滑移率的定义汽车从纯滚动到抱死的制动过程，经历了纯滚动、边滚边滑和纯滑动三个阶段。为了评价汽车车轮滑移成分所占比例的多少，常用滑移率s来表示，其公式如下：S=V−⍵RV×100%=(1－⍵RV其中，⍵为车轮转动角速度；R为车轮半径；V为汽车速度。滑移率是车速与轮速的差值与车速的比值，反映了汽车的滑移程度。当车速与轮速相同时，汽车还未制动，车轮处于纯滚动状态；当车速高于轮速时，车轮会边滚动边滑动，此时的行车稳定性较好；当施加的制动力令车轮停止转动，滑移率趋于1时，车轮抱死纯滑动，此时汽车的稳定性差，很容易发生侧滑，引起交通事故。3.2附着系数与滑移率之间的关系轮胎附着系数是指轮胎附着力与地面作用于驱动轮的法相反作用力的比值。根据附着系数的定义，附着力与附着系数成正比关系，即附着系数越大，附着力越大，轮胎与路面的附着就越好，汽车就不轻易打滑。附着系数是一个常数，道路的材料、路面的状况、轮胎结构、胎面花纹和材料、汽车速度等因素都能决定附着系数的大小。本课题研究的是防抱死制动系统，附着系数越大，汽车行驶越稳定，从而达到防抱死的效果，而附着系数会随着滑移率变化而变化，这就要研究滑移率与附着系数的关系（如图2）。图3-1滑移率与附着系数的关系曲线此图是通过使用汽车动力学中比较流行的“魔术公式”，根据此公式在MATLAB编写程序运行得出的，反映了不同路面上，附着系数与滑移率的关系。如图所示，随着施加在轮胎上制动力的增加，轮胎上便产生了滑移，滑移率逐渐增加，附着系数随之迅速增大，并在滑移率上升到0.2时车轮得到最大附着系数，此后，随着滑移率的增加，附着系数近似呈线性减小。在汽车制动时，附着力影响地面制动力，表现为附着力越大，地面制动力越大，制动性能越好。依据图2可知，滑移率在0.2左右时，附着系数最大，制动效果最好。防抱死制动系统就是通过增压减压将滑移率控制0.2左右来实现防抱死的效果。3.3防抱死制动系统的工作原理附着力影响着制动效果，附着系数是影响附着力的其中一个决定性因素，再根据上文滑移率与附着关系的介绍，滑移率在0.2左右时，附着系数最大，制动效果最好。那么，防抱死制动系统就是通过控制轮胎上的制动压力，将滑移率控制在最佳处，具体表现为：ABS在工作时，轮速传感器和车速传感器将测得的车速和轮速信号输送给控制器，控制器通过滑移率公式，将车速和轮速数据处理可计算出汽车行驶的实际滑移率，与此同时控制器迅速将实际滑移率与最佳滑移率进行比较，若实际滑移率过大，车轮趋于抱死，控制器对自动压力调节器下达“减压”指令，当轮胎恢复转动后，控制器发出“增压”指令，如此反复，使制动状态始终处于最佳点（滑移率为0.2左右），保证了汽车行驶的稳定性。3.4防抱死制动系统控制技术介绍ABS控制由于其元件与参数之间的复杂关系，是一个高度非线性的控制问题。在ABS控制系统中进行的研究涵盖了广泛的问题和挑战。许多不同的ABS控制方法已经被开发出来，改进的控制方法的研究正在继续。现在应用在防抱死系统的控制技术有以下几种：（1）逻辑门限值控制逻辑门限值控制技术的关键是选取某一参数作为门限值使车轮的滑移率处于最佳状态。此种控制方法只需设置门限值作为约束，不需要建立具体的数学模型，所以比较容易实现，但是由于其结构简单，没有理论依据，所以需要通过大量的实验来不断优化，如果有足够的实验数据，逻辑门限值控制方法还是能够达到很好的制动效果。（2）滑模控制滑模控制是一种重要的鲁棒控制方法，能在建模不精确的情况下保持稳定性和一致性提供了一种系统方法，具有抗干扰能力。滑模控制的原理是控制器将传感器输入的车轮轴线速度和转速计算出滑移率及其随时间的变化，并根据处理得到的信息经一个逻辑环节输出相应的控制指令，决定制动力矩的状态（增大或减小）。虽然滑模控制的鲁棒性好，但是此种控制方法在切换控制量时切换频率有限，而且元器件表面会振荡引起抖动，所以很难保证静态精度。（3）PID控制所有的控制类型中，PID是为了提高ABS的性能而提出的一个数学模型，旨在分析和提高车辆的动态性能。通过两个PID控制器和两个传感器，分别控制滑移率和压力（压力控制的优先度级别高），然后根据不同条件选用不同的PID参数，提高汽车的制动性能。PID控制器设计简单，但性能有明显的局限性，没有足够的可靠性。（4）最优控制在现代技术越来越完善的趋势下，为了使控制技术变得更加优秀，于是最优控制便出现了。它的原理是在需要满足ABS的控制要求的条件下，尽可能多的考虑到影响ABS的参数来设计出最佳控制方式，保证ABS工作时制动性能最好。由于考虑的参数较多，需要测量大量数据，便会增加成本，以及增加了建立模型的难度。（5）模糊控制由于模糊规则的大量存在，使得分析变得复杂，于是模糊控制设计方法被提出。模糊控制的核心是根据防抱状态决定制动阀的状态（增压、保压、减压），从而保证车轮不会抱死。模糊控制具有良好的鲁棒性，但是模糊控制设定的模糊规则需要事先通过耗时的试算程序来调整，导致控制精度变差。综上，这几种控制技术自身都存在一定的缺陷，在保证控制的稳定性的同时很难满足控制精度，即使技术要求都实现了，但是想要实际应用到防抱死系统中又会产生各种问题。如果只使用一种控制技术必然会顾此失彼，那么是否可以组合使用各种控制技术，比如可以将滑模控制和PID控制结合，模糊控制和PID控制相结合，滑模控制和模糊控制相结合等，这样既能提高控制精度，又能降低实现要求。

4防抱死制动系统的建模与仿真4.1MATLAB和Simulink的简要介绍MATLAB的英文名称matrixlaboratory，翻译成中文是矩阵实验室，顾名思义通过矩阵解决数学问题。它是由CleveMoler在1981年设计出来的。为了解决数学矩阵问题，美国的CleveMoler博士通过使用FORTRAN编写出MATLAB软件。MATLAB软件主要由核心部分、专业工具箱、符号工具箱和仿真工具箱四部分组成。这些部分主要是由函数构成的，常用函数和运行函数构成程序的主体来保证程序能正常实现，上千的专业函数组成三十几个工具箱来实现各种功能。MATLAB发展至今，已经越来越完善了，具备了各种各样的功能，如数值和符号运算功能、图形功能、可靠的容错功能、应用灵活的兼容和接口功能以及信息量丰富的联机检索功能，所以国内已有越来越多的大学开设此课程。Simulink是仿真工具箱，里面包含了“增益”模块、“求和”模块、“示波器”模块等各种模块，按功能可分为连续模块、离散模块、函数和平台模块、数学模块、非线性模块、信号和系统模块、接收器模块、输入源模块。用户可以把问题转化为数学模型，并使用Simulink库中的模块搭建出完整的系统来建模，这样不需要编写大量的程序就能够构造出复杂的数学模型。由于MATLAB的开放性好，用户可以通过编写程序增加Simulink库中的模块，使这些模块贴近实际，仿真的结果更加真实可靠。除此之外，Simulink还有适应面广，结构清晰的优点。通过Simulink对防抱死系统进行仿真，我相信会有很好的反响。4.2基于逻辑门限值控制的仿真逻辑门限控制的核心是选定门限值，在制动防抱死系统有三种方式来确定门限值：滑移率、车轮角减速度以及角加速度和滑移率。本文选取以滑移率作为防抱逻辑门限值来设计控制技术。控制技术的流程分为三个步骤：第一个步骤是通过传感器测出车轮角速度和车身速度的信息并发送给电子控制器。第二个步骤是根据滑移率公式，电子控制器计算出实际滑移率。第三个步骤是将实际滑移率与最佳滑移率比较，进行一个逻辑判断，若实际滑移率高于理想滑移率，电子控制器控制压力调节器降低制动压力，使滑移率下降；若实际滑移率接近理想滑移率，控制器实施“保压”指令；若低于理想滑移率，控制器实施“降压”指令。通过不断的调节制动压力保证滑移率保持在理想滑移率附近，这样就能实现防抱死的目的。在Simulink建模中，实现门限值控制主要通过Bang-Bang控制模块来约束滑移率。4.3防抱死系统模型分析使用Simulink对防抱死制动系统进行仿真，首先，对防抱死制动系统建立数学模型将问题转变为数学关系式，最后运用各种模块将所有模型联系起来构成一个系统。防抱死制动系统需要建立四个模型：（1）制动系统模型制动器产生和传动机构，需要分别对其建立模型。由于控制器是通过控制电磁线圈的电流来增大或减小制动油压，所以液压传动系统的模型可以简化为制动压力与电磁线圈电流的数学关系：100TB.s+1为了方便研究,本文的制动器默认为理想元件，因此制动器方程为Tb=Kpp，式中Tb为制动力矩,Kp为制动因数。（2）动力学模型图4-1轮胎受力分析汽车行驶时，轮胎会受到制动器制动力和地面制动力的作用，为了对汽车动力学建模，需要分析彼此间的关系，建立运动方程：车辆运动方程：（2） 车轮运动方程：（3）（4）公式中的参数为:m为单轮的车重载荷；V为；I为转动惯量；Tb为制动器的制动力矩；Fxb为地面制动力;μ是附着系数；Fz是地面对车轮的反作用力。（3）轮胎模型附着系数与滑移率的关系曲线先是迅速上升，接着缓慢下降，所以可以近似看成是两段线性关系,关系式可写为：（5）（4）滑移率模型本文研究的是以滑移率为防抱逻辑门限值，需要了解滑移率计算公式。由前文对滑移率的了解，滑移率计算公式为：S=V−⍵RV×100%4.4在Simulink建立防抱死系统模型根据上文对防抱死系统模型的分析，在Simulink建立出防抱死模型。如图4，防抱死模型大致分为三个部分：轮速导出部分、车速导出部分和滑移率计算部分。图4-2ABS系统单轮模型本文建立了四个模型，分别是制动器模型、动力学模型、轮胎模型和滑移率模型。制动器模型是由一个积分模块和增益模块组成，输出制动器制动力矩。轮胎模型表现的是滑移率与附着系数关系，可以将21组滑移率和附着系数的值存入二维LookupTable模块，此模块根据预先计算的值自动生成滑移率与附着系数关系曲线。滑移率模型就是一个计算实际滑移率的公式。动力学模型是防抱死模型建立的关键。动力学模型建立的三个运动方程，可以将轮速导出部分、车速导出部分和滑移率计算部分连接成一个整体。根据车轮运动方程可以知道车轮转矩和制动力矩的差值是转动惯量与车轮角速度的乘积，所以可以使用求和模块分两条线路，一条通过制动器模型输出制动力矩，另一条根据地面制动力与车轮半径的乘积是车轮转矩的关系建立模型输出车轮转矩（地面制动力是轮胎模型输出的附着系数与单轮承重载荷的乘积），将求和的值增益车轮转动惯量的倒数并添加一个积分模块就能输出轮速。由于求车速也要用到地面制动力，所以从轮速部分引出一条线路，再根据车辆运动方程增益负的车轮承重载荷的倒数，积分后得到车速，再除以半径得到汽车角速度，方便与车轮角速度比较。最后将输出的车速和轮速通过MUX模块一起赋值给滑移率计算公式，并将滑移率计算公式输出的值反馈，与理想滑移率比较，最后砰-砰控制模块控制其差值始终趋于0值，直到汽车制动结束。4.5仿真的参数和结果4.5.1仿真的参数单轮的车重载荷:G=38220N；车轮半径:r=0.5m;重力加速度：g=9.8m/s2;车轮转动惯量：I=5kg∙m2;初始速度：v=40m/s;最佳滑移率：λ=0.2。4.5.2仿真的结果分析将仿真参数代入进增益模块，运行制动模型后，车轮角速度、汽车角速度、制动距离和滑移率的变化情况通过示波器显示出来，如图：图4-3ABS制动时车轮角速度变化曲线图4-4常规制动时车轮角速度变化曲线观察图4-3和图4-4，ABS参与制动过程时，车轮角速度随仿真时间呈波浪状缓慢下降，在仿真时间达到2.28时车轮角速度才为0。而常规制动时，车轮角速度瀑布式急速下降，在仿真时间大约在0.6时就已经变为0。图4-5ABS制动时角速度变化曲线图4-5常规制动时角速度变化曲线观察图4-5和图4-6，这两张图是车轮角速度和汽车速度（角速度表达式）随仿真时间变化，比较两张图可以发现，ABS参与的制动过程汽车速度降为0所需消耗的时间更短，车轮角速度降为0的消耗的时间更长。对比车轮角速度和汽车速度两条曲线，ABS参与的制动过程，汽车车身和车轮同时停止，而常规制动过程中车轮比车身先停止，便会发生汽车还在行驶车轮停转的抱死状况。图4-6ABS制动时制动距离变化曲线图4-7常规制动时制动距离变化曲线汽车从制动开始到制动完全结束行驶的距离是制动距离，比较图4-6和图4-7，ABS参与制动时制动距离为25m，常规制动的制动距离为31m，ABS使汽车制动时的制动距离缩短。图4-8ABS制动时滑移率变化曲线图12常规制动时滑移变化曲线最后两幅图是滑移率的变化曲线，由于是对滑移率设置门限值，是其始终保持在0.2左右，所以ABS参与的制动的滑移率曲线始终在0.2上下浮动，车身停止时滑移率直线升为1。当取消门限值滑移率会无波动上升到1。综上，本文的目的是通过ABS系统对滑移率进行约束，维持滑移率在最佳值附近波动，实际上从建模后示波器导出的图形能够分析出：ABS在制动时，轮速和车速在制动结束后同时停止，而且制动过程汽车移动的距离也明显变短，完美地实现了车轮防抱死和避免因制动距离过大导致的碰撞事故。

5.总结和展望5.1总结本文研究的是防抱死系统控制方法，先对防抱死系统介绍，了解防抱死系统的背景、结构、功用和分类，接着论述了防抱死系统的基本原理和控制方法，最后对防抱死系统仿真分析，得出结论。由于防抱死控制方法