MATLABSimulink在汽车防抱死系统仿真分析中应用.PDF

Digital Design 数字化设计 D 本文在分析汽车制动防抱死系统（ABS）工作原理的基础上，利用MATLAB/Simulink软件作为仿真工具， 建立了某车的ABS仿真模型，并对仿真结果进行分析，从而证明建立的ABS仿真系统能较好地模拟其对汽车制 动性能的影响。 MATLAB/Simulink在汽车防抱死系统 仿真分析中的应用 □ 奇瑞汽车股份有限公司乘用车工程研究三院 黄巨成 陈志鹏 一、引言 力开始随滑移率的增加而迅速增加； 其基本原理就是利用车轮滑移率的门 汽车防抱死系统（以下简称ABS） 当滑移率增至某值sopt 时，制动力则 限值及参考滑移率设计控制逻辑，使 对于缩短汽车的制动距离、增加汽车 随滑移率的增加而迅速减少。公式1说 得车轮的滑移率保持在峰值附着系数 制动时的方向稳定性、减少汽车制动 明了车速与轮速的关系：当滑移率为 附近，从而获得最大的地面制动力和 过程中的侧滑以及提高汽车制动时的 1时，车速与轮速相等；当滑移率为0 最小的制动距离。同时获得较大的侧 安全性具有非常重要的意义。开发汽 时，车轮已经处于抱死状态。车轮抱 向力，保证制动时的侧向稳定性，汽 车的ABS需要通过大量的实车试验来确 死滑移时，不仅制动力减少，制动强 车ABS的基本工作原理如图2所示。 定汽车ABS系统的结构与工作参数，也 度降低，而且车轮侧向附着力也大大 可以通过对汽车ABS系统的仿真研究初 减少。因此，当前轮抱死滑移时，车 步确定ABS系统的参数，再确定实际汽 辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则 车ABS系统的结构。通过少量的试验验 属于不稳定工况，易引起车辆急速甩 证发现，后一种方法需要付出小的代 价，研究开发周期短，是一般ABS系统 尾的危险。 研究经常采用的方法。本文在MATLAB/ 防抱死制动系统可以通过调节车 Simulink中搭建ABS模型，将ABS对整车 轮制动压力来保证制动过程的最佳滑 的性能影响进行仿真，并对仿真结果 移率，以在获得良好侧向力的同时获 进行分析来证明方法的可行性。 得较高的制动强度。由于路面条件、 轮胎结构和轮胎侧偏角都显著影响可 二、工作原理 获得的轮胎力，因此ABS应具有自调节 图2 ABS工作原理图 由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑 的能力，以适应各种不同条件。理想 移率 sb 决定了制动力和侧向力的大小。 的滑移率为0.2，意味着在未制动情况 三、建立模型 公式1给出了车轮滑移率sb 的定义。 下车轮的转速和车速的比值为0.8。汽 Simulink是MATLAB的一个附加组 车的ABS常采用逻辑门限值控制方法， 件，为用户提供建模和仿真的平台。 （1） 它是一种用来实现计算机仿真的软件 工具。Simulink是采用模块组合的方