【導(dǎo)讀】控制方法仿真研究是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的成果，的，它是提高汽車制動安全性的又一重大進(jìn)步。但是由于電子元件的。來了極大安全隱患。本課題主要研究ABS在控制系統(tǒng)作用下進(jìn)行增。①從實踐中選題，了解ABS系統(tǒng)的意義；④論文中的理論依據(jù)、所提出的觀點、得出的結(jié)論無原則性錯誤；⑤能對四分之一車輛模型進(jìn)行正確的受力分析；⑥所完成的論文工作量滿足要求，格式正確、規(guī)范。它與常規(guī)的試驗分析相比，具有分析速度快、精度高、周期短、節(jié)省大量的人力物力的優(yōu)點。ABS防抱死制動系統(tǒng)模型的建立，是計算機與生產(chǎn)實際相融合的產(chǎn)物。果，以此完善設(shè)計開發(fā)中的產(chǎn)品性能，為ABS系統(tǒng)的研制與開發(fā)提供一條有效的方法。制動系統(tǒng)和裝有防抱死制動系統(tǒng)車輛制動過程中各參數(shù)的動態(tài)變化規(guī)律。比仿真結(jié)果可知ABS防抱死制動系統(tǒng)不僅能夠達(dá)到防止車輪在制動過程時抱死的目的，

　　

【正文】 司 1982年推出高性能的數(shù)值計算和可視化軟件 ,它集數(shù)值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體 ,構(gòu)成了一個方便、界面友好的用戶環(huán)境。 Matlab意味著矩陣實 驗室 (矩陣實驗室 ),首先由解包和 EISPACK計劃開發(fā)的 ,主要用于方便訪問矩陣 ,是基本元素不必定義維度矩陣。經(jīng)過多年的改進(jìn)和擴展 ,已發(fā)展了線性代數(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)工具 ,也是其他課程領(lǐng)域的實用程序。在工業(yè)環(huán)境中 ,Matlab是用來解決實際工程和數(shù)學(xué)問題。 Matlab 包括 稱為 Toolsbox(裝備 )的各種應(yīng)用解決問題的工具。 Matlab 工具箱的實際上是擴展應(yīng)用一系列的 Matlab 函數(shù) (稱為 M 文件 ),它可以 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 用來解決這個問題的每一個特定的紀(jì)律 。 Matlab 軟件的特點： 在 Matlab 環(huán)境下，用戶可以方便地進(jìn)行程序設(shè)計、數(shù)值計算、圖形繪制、輸入輸出、文件管理等各項操作?，F(xiàn)將它的一些重要特色進(jìn)行如下小結(jié)。 強大的計算、符號、形式和 規(guī)模的數(shù)值計算可以完成 ， 強大的矩陣運算能力和能力可以解決大問題的稀疏矩陣。 Matlab數(shù)值 計算功能包括矩陣運算、多項式、有理分式運算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)值積分和優(yōu)化等 。 Matlab除 了命令行交互操作 ,您也可以通過編程?？梢院苋菀椎厥褂?Matlab對 C或 Fortran語言幾乎所有的功能 ,包括窗戶的設(shè)計圖形用戶界面 ， 并且容易學(xué)習(xí)的編程語言。 Matlab強大的可擴展性 ， 用戶可以編輯你的工具箱 。 Matlab提供 了兩個級別的圖形命令行 :一個是低級圖形圖形命令語句；另一種是基于低級圖形命令先進(jìn)的圖形命令。利用 MATLAB高級圖形命令可以很容易地繪制 2 d、 3 d和 4 d圖形，圖形和坐標(biāo)可進(jìn)行精細(xì)控制，識別、視覺角度和燈光設(shè)計、色彩等等 。 Matlab應(yīng)用程序工具 包分為基本的工具箱，工具箱，一般專業(yè)工具盒。基本工具 盒子有成百上千的內(nèi)部功能 ,是核心部分。通用工具盒主要用于擴大其符號計算、可視化建模、仿真和文本處理功能等。專業(yè)工具盒專業(yè)性更強 ,如控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、信號處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化 ,如金融工具箱 ,用戶可以直接使用該工具包 ,用于相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究。 產(chǎn)品組是廣泛應(yīng)用于 Matlab,包括信號和圖像處理、控制系統(tǒng) 設(shè)計、通信、系統(tǒng)仿真、和許多其他領(lǐng)域。開放的結(jié)構(gòu)使它容易為一個特定的 Matlab 產(chǎn)品組擴大需求 ,不斷深化理解的問題的同時 ,提高他們的競爭力。它允許用戶設(shè)置完成指定功能 M 文件 ,從而構(gòu)成了一套適用于其他領(lǐng)域。對于一個工程師從事特定領(lǐng)域的工作 ,不僅可以使用函數(shù)和基本的工具箱提供的函數(shù) ,運用 Matlab 編寫 ,可以很容易地構(gòu)造的特殊函數(shù) ,從而大大延長了 Matlab的應(yīng)用范圍。 Matlab 主要產(chǎn)品構(gòu)成有 :Matlab, Matlab Toolbox, Matlab Compiler, Simulink,Stateflow, RealTime Workshop 等。 （ 2） Simulink 簡介 仿真軟件是 Mathworks公司開發(fā)的另一個著名的動態(tài)仿真系統(tǒng) ,它是一個額外的組件的 MATLAB,為用戶提供一個建模和仿真的工作平臺。因為它的許多功能是基于 Matlab軟件平臺 ,必須運行在 Matlab的 Simulink,有人也叫 Matlab工具箱。它可以實現(xiàn)集成的動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真環(huán)境 ,并可以根據(jù)客戶的要求設(shè)計和使用系統(tǒng)改造和優(yōu)化 ,以提高系統(tǒng)的性能正在努力實現(xiàn)高效開發(fā)系統(tǒng)的目的。 仿真軟件特點 :仿真軟件的一種延伸和特性 ,Matlab軟件是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真軟件包 ,其主要區(qū)別在于用 Matlab語言 ,它與用戶界面交互建?；?Windows圖形輸入 ,它的優(yōu)點是 ,用戶可以將更多精力投入到系統(tǒng)模型的構(gòu)建 ,而不是編程語言。建模圖形輸入是指仿真軟件提供了一些基本功能模塊分類功能的系統(tǒng) ,用戶只需要知道輸入 /輸出功能模塊和全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 功能模塊的功能 ,而不必檢查內(nèi)部是如何實現(xiàn)功能模塊 ,通過調(diào)用這些工作基本功能模塊 ,然后將它們連接在一起可以構(gòu)成系統(tǒng)需要模型 ,從而實現(xiàn)系統(tǒng)仿真模型的分析和構(gòu)建。 仿真軟件來模擬線性和 非線性系統(tǒng) ,連續(xù)和不連續(xù)系統(tǒng) ,或者一個組合的系統(tǒng) ,它是一個功能強大的工具為系統(tǒng)仿真。此外 ,它還提供了一個圖形 ,動畫處理方法對用戶觀察整個過程的系統(tǒng)仿真。仿真軟件的顯著特點是快速 ,準(zhǔn)確 ,對于更復(fù)雜的非線性系統(tǒng) ,效果更明顯。 仿真軟件提供了一個功能原則 提供了一個功能 EIIaSimulink規(guī)則 S函數(shù)。 S函數(shù)可以是一個 M文件 ,C語言程序 ,或其他高級語言程序。 Simulink模型或功能模塊可以調(diào)用函數(shù) ,通過一定的語法規(guī)則的年代。多虧有引入 S函數(shù) ,使模型更完整、更強大的處理能力。 仿真軟件的另 一個重要特性是它的開放性 ,它允許用戶定制自己的功能模塊和模塊庫。此外 ,仿真軟件為用戶提供了更全面的幫助系統(tǒng) ,指導(dǎo)用戶如何使用這些功能模塊。 模型包含水槽 (輸出 ),源 (輸入 ),線性 (線性 )和非線性 (非線性鏈接 ),連接 (連接與接口 )和額外的 (鏈接 )其他子模型庫 ,每個對應(yīng)的功能模塊包括在模型庫 ,用戶還可以創(chuàng)建自己的模塊。 用 Matlab 仿真軟件集成在一起 ,用戶可以在兩種條件下的仿真 ,分析和修改該模型。 下圖 為 Simulink 模塊庫界面截圖： 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 Simulink模塊庫 界面截圖 制動方程建立 盤式制動器制動力矩的計算 假設(shè)所有的摩擦表 面的線接觸制動盤和均勻壓力分布 ,所有單位將制動器的制動力矩為： RfFM 02?? （ ） 式中： f為摩擦因數(shù)； 0F 為單側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力； R為作用半徑。 普通的風(fēng)扇表面的摩擦襯 塊 ,如果它的徑向?qū)挾炔?是很大 ,Rm或有效半徑 R等于平均半徑的再保險 ,實際上平均半徑的 Rm有足夠的精度 。 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 單側(cè)的制動塊加于制動盤的制動力矩 如圖 ，平均半徑為 12( ) / 2mR R R?? （ ） 式中， 1R 和 2R 為摩擦襯塊扇形表面的內(nèi)半徑和外半徑。 設(shè)制 動盤與襯塊之間的單位壓力為 p，則在不同的微元面積 ?dRdR 上的摩 擦力對制動盤中心的力矩為 ?ddfpR R2 ，而 如圖 單側(cè)的制動塊加在制動盤上的制動力矩應(yīng)為 212 3 3212 ()23RRM fp R d R d fp R R??? ???? ? ??? （ ） 單側(cè)的襯塊加在制動盤的總摩擦力為 ? ?? ?? ????? ??21212220 RR RRfpdR df pRfF （ ） 所以有效的半徑為 3321220 2 12 ( )2 3 ( )eRRMR fF R R? ??? ? （ ） 可得，有效半徑 Re就 是扇形表面的面積中心至制動盤中心距離。上式也可以寫成是 ? ? ? ?me RmmRRRRRRR ??????????????? ?????????? 221221 21 11342134 （ ） 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 式中， m=R1/R2 因為 m1， m/(1+m)21/4，故 ReRm，且 m越小則兩者差值越大。 應(yīng)當(dāng)指出，若 m過小，即扇形的徑向?qū)挾冗^大，襯塊摩擦面上各不同半徑處的滑磨速度相差太遠(yuǎn)，磨損將不均勻，因而單位壓力分布均勻這一假設(shè)條件不能成立，則上述計算方法也就不適用。 m值一般不應(yīng)小于 。 制動盤工作面的加工精度應(yīng)達(dá)到下述要求：平面度允差為 ，表面粗糙度為 — m，兩摩擦表面的平行度不應(yīng)大于 0． 05mm，制動盤的端面圓跳動不應(yīng)大于 。通常制動盤采用摩擦性能良好的珠光體灰鑄鐵制造。為保證有足夠的強度和耐磨性 能，其牌號不應(yīng)低于 HT 方程 ? ?? ?? ????? ???2131322 34RR RRfpdR df pRM在 MATLAB中的程序模塊如下： 圖 子系統(tǒng) p — Mu 模型 車輪模型的動力學(xué)方程 假設(shè)單論模型的質(zhì)量為 m，車輪的轉(zhuǎn)動慣量為 I，車輪的旋轉(zhuǎn)角速度為 w，地面的制動力為 Fxb，作用于車輪的制動力矩為 Tu，假設(shè)向左為速度正方向，逆時針旋轉(zhuǎn)方向為正，忽略了空氣阻力和滾動阻力， 則有以下方程： XbdvmFdt ?? （ ） XbdwI F r Tdt ??? （ ） zbXb FF ??? （ ） 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 為了使問題進(jìn)一步簡化，可作如下假設(shè)： （ 1） 認(rèn)為車輪抱死得很快，忽略其車速的降低； （ 2） 認(rèn)為車輪載荷是一個常數(shù)， Fz = mg； （ 3） 如圖所示，附著系數(shù)隨滑移率變化曲線近似的用兩段直線段來表示，即 當(dāng) 0 bpSS?? 時， bbppSS??? （ ） 當(dāng) 1pbSS??時， ( 1 ) ( )1b p sbs pS S???? ???? ? （ ） 圖 附著力系數(shù) b? 隨滑移率 bS 變化曲線 式（ ），（ ）在 MATLAB 中的程序模型： 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 子系統(tǒng) bS — b? 的模型 車身速度由下式確定： mFadd Xbjtv ??? （ ） dtavv j??? 0 （ ） 車輪速度，即切線速度可由下式確定： ITrFdd Xbtw ??? （ ） dtI TrFww Xb? ??? ?0 （ ） 由（ ），（ ）式在 MATLAB 中的程序模型如下： 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 子系統(tǒng) XbF — v 的模型 由（ ） ，（ ）式在 MATLAB 中的程序模型如下： 圖 子系統(tǒng) XbF — w 的模型 滑移率公式在 MATLAB 中的模型如下： 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 子系統(tǒng) v ， w — bS 的模型 在 MATLAB 中建立無 ABS 制動的模型 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 Tb5S4ub3sb2V1Vw0.25r10.25r4000mg3120W030V01000.01s+1Transfer FSwitchwvSbSubsystem8Scope5Scope4