制动防抱死控制原理和方法.docx

制动防抱死控制原理与方法 fff 专业班级：车辆 5 班 摘 要 制动防抱死装置也就是防抱死制动系统〔 anti-lock braking system， ABS〕。 ABS 的性能除了与其构造有关，还与其控制策略和控制方法相关，汽车制动过程中 ,汽车 防抱死制动系统能自动调节车轮制动力 ,防止车轮抱死 ,从而获得最正确制动性能 ,减 少交通事故。本文介绍了汽车防抱死制动系统的根本组成、各组成元件的功能 ,汽车 防抱死制动系统实现制动力增加、保持和降低的控制过程。 关键词 ：轮胎抱死；最正确制动效果；转向操纵性 背景 ：这是一项在 80 年代末才兴起应用的新技术，但开展得很快，已经成为许 多轿车的必装件了。 据统计， 汽车突然遇到情况 制动时， 百分之九十以上的驾驶者往 往会一脚将 制动踏板 踩到底来个急刹车， 这时候的车子十分容易产生纯粹性 滑移并发 生侧滑， 即人们俗称的“甩尾〞， 这是一种非常容易造成车祸的现象。 造成汽车侧滑 的原因很多，例如行驶速度，地面状况，轮胎构造等都会造成侧滑，但最根本的原因 是汽车在紧急制动时车轮轮胎与地面的滚动摩擦会突然变为滑动摩擦， 轮胎的抓地力 几乎丧失， 此时此刻驾驶者尽管扭动方向盘也会无济于事。 针对这种产生侧滑现象的 根本原因，汽车专家早在 60 年代就研制出车用 ABS这样一套防滑制动装置。 控制原理 ： 〔1〕控制器时刻监视着车速传感器。它查找不正常的车轮减速情况。 车轮即将抱死之前，其速度将骤减。如果放任不管，那么在汽车停驶之前，车轮就早 已停顿转动〔抱死〕了。对于时速达 96.6 公里的车辆而言，理想状况下需 5 秒钟才 能停下来，而抱死的车轮不到 1 秒即可停顿转动。 ABS 控制器知道这样急促的减速是不可能的，因此它会不断降低制动系统的压 力，直到监测到车轮加速。然后，它将提升压力，直到再次监测到车轮减速。 控制 器可以在 轮胎实际大幅变速之前非常迅速地完成上述过程。 这样， 制动系统使轮胎始 1 / 6 终保持在接近抱死的边缘状态， 最终达成轮胎与汽车的同步减速。 制动系统由此可以 发挥出最正确制动效果。 在 ABS系统工作时， 您会感觉到制动踏板在不断地抖动。 这是由电磁阀的频繁开 关造成的。某些 ABS系统每秒最多可以开关阀 15 次。 在制动时， ABS根据每个车轮 速度传感器 传来的速度信号，可迅速判断出车轮的 抱死状态， 关闭开场抱死车轮上面的常开输入电磁阀， 让制动力不变， 如果车轮继续 抱死， 那么翻开常闭输出电磁阀， 这个车轮上的制动压力由于出现直通制动液贮油箱 的管路而迅速下移， 防止了因制动力过大而将车轮完全抱死。 在让制动状态始终处于 最正确点〔滑移率 S 为 20%〕，制动效果到达最好，行车最平安。 在制动总泵前面腔的制动液是动态压力制动液， 它推动反响套筒向右移动， 反响 套筒又推动助力活塞从而使制动踏板推杆向右移。 因此， 在 ABS工作地时候， 驾驶员 可以感觉到脚上踏板地颤抖，听到一些噪音。 汽车减速后，一旦 ABS电脑检测到车轮抱死状态消失，它就会让主控制阀关闭， 从而使系统转入普通的制动状态下进展工作。如果蓄压器的压力下降到平安极限以 下， 红色制动故障指示灯和琥珀色 ABS故障指示灯亮。 在这种情况下， 驾驶员要用较 大的力进展深踩踏板式的制动方式才能对前后轮进展有效的制动。 控制方法 ： 〔2〕 防抱死制动系统 〔ABS〕 的控制方法有多种， 比方 PID 控制方法、 最优控制方法、滑模变构造控制方法、模糊控制方法、鲁棒控制方法等。 有文献研究了其中的 4 中控制方法， 比照发现单一的控制系统很难兼顾鲁棒性和 控制精度，同时从实施的角度，难易也各不一样。模糊控制可实施性好，鲁棒性强， 但控制精度略差。 滑模变构造与模糊控制相类似， 精度有所提高， 但是以系统的高速 切换为代价，对作动系统的要求较高。 PID 简单实用，精度较好，但鲁棒性要差些， 实施本钱也高些。 传统逻辑门限控制需要较多的经历摸索， 算法实施复杂， 但硬件本 钱低。 所以适当结合不同的控制方法应该可以得到比拟好的控制效果， 如模糊 +PID