汽车理论 ABS防抱死大作业

题 学生学生专业学院指导

汽车理论大作业

ABS仿真实现

姓名 学号 班级 名称 老

师

目一、问题背景

汽车防抱死制动系统ABS（全称Anti-lock Braking System）属于汽车的主动安全系统，是指在传统的制动基础上采用电子控制技术，在制动时防止车轮抱死的一种机电一体化系统。ABS系统的配置，既可有效避免紧急制动时车轮抱死（打滑）现象的发生，同时还可以保持车辆制动过程中的转向操纵性，从而大大增强了行车安全性。ABS系统通过轮速传感器对相对车轮的轮速进行实时监测，当某一车轮出现抱死倾向时，系统立即响应，通过减小相应车轮的制动力来消除即将发生的抱死现象。没有安装ABS的汽车，在行驶中如果用力踩下制动踏板，车轮转速会急速降低，当制动力超过车轮与地面的摩擦力时，车轮就会被抱死，完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降。如果前轮抱死，驾驶员就无法控制车辆的行驶方向；如果后轮抱死，就极容易出现侧滑现象。

MATLAB以复数矩阵作为基本编程单元，集科学与工程计算、图形可视化、图形处理和多媒体等于一身，已在汽车工业等领域得到广泛的应用。Simulink则引入了基于框图的仿真功能，为设计者提供了一个直观友好的设计界面。

二、问题描述

借助于Matlab的Simulink工具箱完成对ABS的仿真。 1）分析：

滑移率

wsilp1v

滑移率与附着系数的关系

根据车速计算出的车轮角速度

2）建立数学模型

VVvR

TbRFbIFbmvFb()FzTbKfp(t)Fbm(slip)mgg = 9.8; v0 = 60/3.6; Rr = 0.38; Kf = 1; m = 50;

PBmax = 1500; TB = 0.01; I = 0.45;

Fb/mv液压系统滞后环节

100G(s)TBS13）Simulink仿真模型

三、输出结果

1）有ABS作用时：

车速与轮速的关系

滑移距离

滑移率

2）无ABS作用时：

车速与轮速的关系

滑移距离

滑移率

四、结果分析

根据仿真结果可以看出 ：

（1）安装有ABS的汽车在其制动过程中ABS发生作用，汽车轮速与车速基本保持一致，基本不会出现车轮抱死现象，制动效果比较理想。而无ABS的汽车车轮速度会在制动后短时间内急剧下降，直至车轮抱死，如果前轮抱死，车辆将丧失转向功能；如果后轮抱死，汽车将发生侧滑，其结果均是不安全的。

（2）安装有ABS的汽车在其制动过程中，车轮滑移率基本稳定保持在20%左右，这是较理想的滑移率状态，这样就尽可能发挥了制动系制动力而又防止车轮抱死，最大限度地保证了制动时汽车的稳定性，增加了行车安全性。而无ABS的汽车在制动过程中车轮滑移率在短时间内快速增加，这是很危险的现象。

（3）安装有ABS的汽车的制动时间和制动距离相比于无ABS的汽车要小，可见，ABS装置对于车辆的行驶安全性有很大的改进。