【正文】 通常取制動(dòng)力矩為控制變量 U，切換條件為： 最優(yōu)控制 最優(yōu)控制方法是基于狀態(tài)空間法的現(xiàn)代控制理論方法。這種控制方法的優(yōu)點(diǎn)是考慮了控制過程中狀態(tài)變化的歷程而使控制過程平穩(wěn)；缺點(diǎn)是控制效果的優(yōu)劣主要依賴于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，控制質(zhì)量難以準(zhǔn)確把握。 模糊控制 模糊控制是基于經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的控制，具有不依賴對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，便于利用人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，具有魯棒性強(qiáng)和簡(jiǎn)單實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。今后， ABS 技術(shù)將沿以下幾個(gè)方面繼續(xù)發(fā)展。近幾年出現(xiàn)的增益調(diào)度 PID 控制、變結(jié)構(gòu)控制和模糊控制等方法，是以滑移率為目標(biāo)的連續(xù)控制，使制動(dòng)過程中保持最佳、穩(wěn)定的滑移率，理論上是理想的防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng)。 ABS 軟件部分則采用補(bǔ)償方法（針對(duì)測(cè)量、計(jì)算誤差）和自適應(yīng)控制算法來提高 ABS 的可靠性和自適應(yīng)性。因此 ABS 裝置必須高度集成化，這樣既可減小體積，又可減輕質(zhì)量，同時(shí)還 可以降低成本。 黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 5） 提高總線技術(shù)在 ABS 系統(tǒng)上的應(yīng)用。汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主要依靠總線傳輸技術(shù)。由于二者技術(shù)上較接近，且都能在低附 著路面上充分體現(xiàn)它們的作用，所以將二者有機(jī)地結(jié)合起來。保證汽車在各種惡劣情況下行駛時(shí)，都具有良好的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。 4） 減小體積，降低重量。 5） 隨著 ABS 與新一代制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)合 ,如電子液壓制動(dòng) EHB、電子機(jī)械制動(dòng)EMB， ABS 有了更快的響應(yīng)速度，更好的控制效果，而且更容易與其他電子系統(tǒng)集成。 7） 在 ABS 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展成車速記錄儀 （ VSR），又稱汽車黑匣子。在寫論文時(shí)，我也查閱了許多的 ABS 相關(guān)的知識(shí)，它其實(shí)跟 ASR（汽車防滑電子控制系統(tǒng)）有著同樣的作用和原理，很多都是相 關(guān)聯(lián) 的。隨著新理論、新材料、新技術(shù)等的不斷應(yīng)用，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化、性能更強(qiáng)、成本更低的 ABS產(chǎn)品將不斷推出，汽車安全性也將因此得到進(jìn)一步的改善和提高。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成， 姚 老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。愿把我的幸福和快樂都送給關(guān)心和支持過我的人，也愿他們一切如意。謝謝您！ 在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學(xué)生活的所有室友和同學(xué)朋友們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和 疑惑，直至本文的順利完成。 黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 18 致謝 本論文的所有研究工作從論文的選題、實(shí)現(xiàn)條件到論文的寫作等階段都是在我的導(dǎo)師 姚海林 老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。 隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對(duì)安全需求的不斷增長(zhǎng)， ABS 逐漸成為汽車上的標(biāo)準(zhǔn)配置。 結(jié)論 通過這次寫論文讓我了解了更多 ABS 系統(tǒng)的知識(shí)，特別是電子控制部分這一塊。 黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 17 6） 在 ABS 系統(tǒng)中嵌入電子制動(dòng)力分配裝置 (EBD)構(gòu)成了 ABS+EBD 系統(tǒng)。所以新增設(shè)的各種裝置必須在保證安全性的前提下，盡量地減少重量。自動(dòng)巡航系統(tǒng) ACC 的目的是在巡航行駛時(shí)自動(dòng)把車速限制在一個(gè)設(shè)定的車速，并且能夠根據(jù)前方車輛的行駛速度自動(dòng)施加制動(dòng)或加 速使其保持在一定的安全距離內(nèi)行駛，在遇到障礙物時(shí)，可以自動(dòng)施加制動(dòng)，把車速調(diào)整在安全范圍內(nèi)。 VDC 主要在 ABS/ASR的基礎(chǔ)上解決汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的方向穩(wěn)定性問題。其優(yōu)點(diǎn)有：減少了線束的數(shù)量和線束的容積，提高了電子系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性采用通用傳感器，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的；改善了系統(tǒng)的靈活性，即通過系統(tǒng)的軟件可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化 [8]。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及廉價(jià)性是對(duì)汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，ABS 技術(shù)也在不斷地成熟和發(fā)展，很多 ABS 控制器已經(jīng)選用功能強(qiáng)、速度快、集成度高的 16 位或 32 位微處理器，甚至做成專用芯片，為 ABS 進(jìn)一步完善和擴(kuò)展構(gòu)建了一個(gè)良好的平臺(tái)。現(xiàn)代汽車的安裝空間都非常緊湊，而 ABS 又是提高汽車安全性能的附加裝置，預(yù)留的空間非常有限，因此，要求 ABS 控制器體積盡量小。 ABS 是加裝在汽車上的輔助安全裝置，它要求高可靠性，否則會(huì)導(dǎo)致人身傷亡及車輛損壞。目前得到廣泛應(yīng)用的是采用門限值控制方法的 ABS，有一定局限性。缺點(diǎn)是沒有有效通用的計(jì)算方法，只能依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)調(diào)試 [1]。 顯然，對(duì)于單一路面（期望滑移率固定）的路面來說， PID 控制的特點(diǎn)決了它的實(shí)用性很強(qiáng)，但是我們很難確定一種準(zhǔn)確的輪胎模型來實(shí)時(shí)確定不同制動(dòng)工況下的期望滑移率 [6]，所以在實(shí)際產(chǎn)品中并不適用。最優(yōu)控制方法和門限值控制方法不同，它是一種基于模型分析的控制方法。如它的控制邏輯比較復(fù)雜、波動(dòng)較大，而且控制系統(tǒng)中的許多參數(shù)都是經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撘罁?jù)，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性 品質(zhì)無法評(píng)價(jià)等。以車輪角速度作為單信號(hào)輸入，如上所述，同時(shí)在控制器中設(shè)置合理的角加速度、角減速度門限值，就可以實(shí)現(xiàn)防抱制動(dòng)循環(huán)。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)ABS 的控制算法進(jìn)行了很多理論研究，主要有以下幾種控制方法 [9]。 使用 ABS 消除了在緊急制動(dòng)過程中抱死的車輪使輪胎遭受不能修復(fù)的損傷，即在輪胎表面形成平斑的可能性。 3） 有效縮短制動(dòng)距離。 采用傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，盡管駕駛員也知道間歇性的踩、放制動(dòng)踏板防止車輪抱死，但再有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員也無法精確地做到判斷和控制，特別是在緊急制動(dòng)時(shí)，都不可能將車輪滑移率控制在理想范圍之內(nèi)，往往會(huì)使車輪抱死，尤其是汽車在結(jié)冰、下雨打滑的路面上制動(dòng)時(shí)，很容易產(chǎn)生側(cè)滑、甩尾和失去轉(zhuǎn)向控制能力，此時(shí)駕駛員往往產(chǎn)生一種緊張情緒，缺乏安全感。為避免水、泥、灰塵對(duì)傳感器的影響，安裝前應(yīng)將傳感器加注黃油。 黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 其工作原理是車速傳感器和輪速傳感器，分別將車速和輪速信號(hào)輸入電腦，由電腦計(jì)算出實(shí)際滑移率，并與理想滑移率 15％ ~20％ 作比較，再通過電磁閥增減制動(dòng)器的制動(dòng)力。在制動(dòng)過程中，當(dāng) ABS 電腦判定有車輪制動(dòng)趨于抱死時(shí)，就開始對(duì)相應(yīng)的控制通道進(jìn)行防抱死控制，將車輪滑移率控制在最佳范圍之間，直至汽車速度很低或停止。 如果沒有車輪即將抱死拖滑，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置 2 不參與工作，制動(dòng)主缸 7和各制動(dòng)輪缸 9 相通，制動(dòng)輪缸中的壓力繼續(xù)增大，此即 ABS 制動(dòng)過程中的增壓狀態(tài)。當(dāng)車速超過 8km/h 后，如果駕駛員踩下制動(dòng)踏板進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)燈開關(guān)閉合，蓄電池給 ABS 電腦一個(gè)電壓信號(hào)。經(jīng)過短暫的自檢后，如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在影響其正常工作的故障，會(huì)保持其自檢時(shí)的工作狀態(tài)，即關(guān)閉 ABS 系統(tǒng)?，F(xiàn)代 ABS 一般都能對(duì)系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具有失效保護(hù)和自診斷功能，一旦發(fā)現(xiàn)影響 ABS 正常工作的故障時(shí)，將自動(dòng)關(guān)掉 ABS，恢復(fù)常規(guī)制動(dòng)，并將 ABS 警示燈點(diǎn)亮，向駕駛員發(fā) 出警示信號(hào)，提醒駕駛員及時(shí)進(jìn)行修理。 黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 通常， ABS 只有在汽車速度達(dá)到一定程度（如 5 km/h 或 8 km/h）時(shí)，才會(huì)對(duì)制動(dòng)過程中趨于抱死的車輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。它的主要作用是接收輪速傳感器等輸入信號(hào)，計(jì)算出輪速、參考 車速、車輪減速度功、滑移率等，并進(jìn)行判斷、輸出控制指令，控制制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器等進(jìn)行工作。如下圖： 黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 其中傳感器主要是車輪轉(zhuǎn)速傳感器，執(zhí)行器主要指制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器?？篃崴ネ诵阅苁侵钙囋诜敝毓ぷ鳁l件下制動(dòng)時(shí)（ 如下長(zhǎng)坡時(shí)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)制動(dòng)），制動(dòng)器溫度升高后，其制動(dòng)效能的保持程度。 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，一般是指制 動(dòng)過程中維持汽車直線行駛和按預(yù)定彎道行駛的能力。 汽車制動(dòng)性能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo) 對(duì)汽車的制動(dòng)性能有多方面的要求，因而有多方面的評(píng)價(jià)指標(biāo)，一般常提到以下三個(gè)方面。 “ ABS” 是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車安全控制系統(tǒng)。這些都極易造成嚴(yán)重的交通事故。 估計(jì) 2020 年我國(guó)新生產(chǎn)的中、重型載貨汽車，大、中型客車 ABS 的裝車率為 100%，而小、微型客車 ABS 的裝車率為 20％ ，轎車 ABS 裝車率為 50%。 國(guó)內(nèi)發(fā)展概 況 國(guó)內(nèi)研究開發(fā) ABS 起步較晚，約始于 20 世紀(jì) 80 年代中期。同期， BENZ 公司與 WABCO 公司也聯(lián)合開發(fā)出了應(yīng)用在載貨汽車上的 ABS/ASR 系統(tǒng)。為了解決這一問題，需要對(duì)附著不好的一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪施加部分制動(dòng)，以充分發(fā)揮附著條件較好的一側(cè)的地面驅(qū)動(dòng)力。海伊斯公司研制生產(chǎn)的兩輪制動(dòng)的 ABS、克萊斯勒公司與BENDIX 公司合作研制的四輪制動(dòng)的 ABS、 BOSCH 和 TEVES 公司研制的 ABS、 WABCO公司與 BENZ 公司合作研制的裝備在氣壓制動(dòng)的載貨汽車上的 ABS，都是由模擬式電子控制裝置對(duì)設(shè)置在制動(dòng)管路中的電磁閥進(jìn)行控制，直接對(duì)各制動(dòng)輪以電子控制壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。 1954 年， FORD 公司將 ABS 裝在林肯轎車上。 50 年代被開發(fā)引用到汽車上。 它是電子控制技術(shù)在汽車上最有成就的應(yīng)用項(xiàng)目之一，汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)可使