基于Simulink防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

1、引言

防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）是一種汽車(chē)安全系統(tǒng)，允許機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)輪在制動(dòng)時(shí)根據(jù)駕駛員輸入與路面保持牽引接觸，防止車(chē)輪抱死并避免失控打滑。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)通常提供改進(jìn)的車(chē)輛控制，并減少在干燥和濕滑路面上的停車(chē)距離。該系統(tǒng)獨(dú)立于踏板力調(diào)節(jié)制動(dòng)管路壓力，使車(chē)輪速度回到最佳制動(dòng)性能所需的滑移水平范圍。

2、ABS系統(tǒng)的組成

ABS制動(dòng)系統(tǒng)的主要部件包括：

（1）電子控制單元（ECU）

它接收來(lái)自電路中傳感器的信號(hào)并控制制動(dòng)器。ECU通過(guò)調(diào)節(jié)車(chē)輪打滑來(lái)協(xié)助車(chē)輛操作員防止車(chē)輪抱死。

（2）液壓控制單元或調(diào)節(jié)器

它接收來(lái)自ECU的操作信號(hào)，以在ABS條件下應(yīng)用或釋放制動(dòng)器。它使用三個(gè)與主缸和制動(dòng)回路串聯(lián)的電磁閥執(zhí)行命令-每個(gè)前輪液壓回路一個(gè)閥，兩個(gè)后輪一個(gè)閥。因此，可以通過(guò)控制液壓來(lái)啟動(dòng)制動(dòng)器。

（3）動(dòng)力助力器和總泵總成

當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)激活。主缸將施加的踏板力轉(zhuǎn)換為液壓，液壓同時(shí)傳遞到所有四個(gè)車(chē)輪。它還能提供制動(dòng)時(shí)所需的動(dòng)力輔助。

（4）車(chē)輪傳感器單元

速度傳感器由包裹在線(xiàn)圈中的磁鐵和齒形傳感器環(huán)組成。磁鐵和齒圈之間的接觸產(chǎn)生的電場(chǎng)產(chǎn)生交流電壓。電壓頻率與車(chē)輪轉(zhuǎn)速成正比。它監(jiān)控車(chē)輪轉(zhuǎn)速，并將此數(shù)據(jù)傳輸至ABS控制模塊。

3、ABS的工作原理

ABS的工作原理

如果車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出鎖定信號(hào)，則ECU向液壓?jiǎn)卧l(fā)送電流。這將使電磁閥通電。該閥的作用將制動(dòng)回路與總泵隔離。這將阻止該車(chē)輪上的制動(dòng)壓力升高，并使其保持恒定。它允許車(chē)輪速度增加和打滑減少；

當(dāng)速度增加時(shí)，ECU重新施加制動(dòng)壓力，以將車(chē)輪打滑限制在特定值；

液壓控制單元根據(jù)系統(tǒng)傳感器的輸入控制每個(gè)車(chē)輪分泵中的制動(dòng)壓力。這一結(jié)果控制了車(chē)輪速度。

4、ABS的數(shù)學(xué)模型

防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輪轉(zhuǎn)速Simulink框圖：

整體系統(tǒng)框圖：

5、仿真實(shí)例

車(chē)輛初始速度：