ABS控制策略
ABS系统的控制原理
控制方法
• ABS系统的控制效果主要取决于系统所采 用的控制方法和控制通道 .
• 下面以博世公司研制的ABS系统为例，双 说明采用逻辑门限值控制方法进行制动防 抱死的控制过程。
• 设定系统的角加速度控制门限值为十a,角减 速度控制门限值为一a;滑移率控制下门限值 为 Sl,渭移率控制上门限值为 S2。
• 如果车轮的角加速度超过了第一控制门 限值十a，则继续进行保压，此时可能会出 现两种情况，一是车轮的角加速度再次低 于控制门限值十a，说明车轮已恢复到稳定 区域；二是因附着力系数突然增大，而使 车轮的角加速度超过设定的第二角加速度 控制门限值十Ak。为适应附着力系数的增 大，使制动压力再次增大 .
• 仅以固定的滑移率门限作为防抱死控制门 限,难以保证在各种路面情况下都能获得最 佳的控制效果、如果将车轮的加、减速度 控制门限和滑移率控制门限值结和起来就 有助于对路面情况的识别,提高系统的自适 应控制能力。
在制动的初始,随着制动压力上升,车轮产生制动减速度．当车轮达到某一减 速度值时（即A点）说明车轮有抱死倾向，车轮状态已处于不稳定的区域,此时
3.控制过程第三阶段（制动压力减小阶段）:
• 当车轮的参考滑移率大于滑移率控制下门限值 S1时，说明车轮已进入不稳定区域，制动压力 减小.
4.控制过程第四阶段 （制动压力保持阶段）:
• 由于车轮的制动压力减小，车轮在整个汽车的 惯性作用下，开始加速，当车轮的角减速度小 于设定的角减速度控制门限值一a时,制动压力 保持.
8.控制过程第八阶段 到车轮的角减速度再次低于控制门限值一a 后，开始进入制动压力减小阶段；此时不再 考虑参考滑移率是否超过控制门限值Sl，从 而进入下一循环的防抱死制动控制，完成了 一个防抱死控制循环过程。
汽车ABS系统的PID控制策略及仿真分析.
汽车 ABS 系统的 PID 控制策略及仿真分析*李香桂(甘肃畜牧工程职业技术学院 , 甘肃武威 733006摘要 :运用汽车动力学理论 , 建立了 PID 控制器模型、制动时整车动力学模型、车轮模型。
提出了以滑移率为控制目标的 ABS 系统的控制仿真分析 , 将 PID 控制器应用于单个 ABS 系统控制研究 , 以车轮滑移率为控制目标 , 通过轮速与车速传感器采集汽车速度、车轮转速 , 计算出汽车各轮胎实际滑移率 , 与期望滑移率进行比较后 , 将二者的偏差作为 PID 控制器的输入量 ,反复调节控制器的控制参数 , 使其实际滑移率始终处于最佳滑移率附近 , 通过PID 控制最终使汽车在最佳滑移率所对应的地面制动力下进行制动。
关键词 :汽车 ; ABS ; 控制 ; 仿真分析中图分类号 :U463文献标识码 :A文章编号 :1007－4414(2011 05－0020－03PID control strategy and simulation analysis of ABS systermLi Xiang －gui(Gansu vocational and technical college of animal husbandry , Wuwei Gansu 733006, ChinaAbstract :In this thesis , using vehicle dynamics theory , PID controller model , dynamic model of vehicle braking , the wheel model are established．The simulation ofABS control system which is aimed at the slip ratio is proposed．PID controller is used in the individual ABS system , the control objective is slip rate of wheel．The actual slip ratio is calculated through the wheel speed and vehicle speed which is acquired by the sensor．Compared the actual slip rate with the expected slip ratio , The deviation of them is put in the PID controller．In the end , the actual slip ratio is always near the best slip rate , by repeatedly adjusting the control parameters．At last , the motor vehicle is braked with the best power which is corresponding to the best slip rate ．Key words :car ; ABS ; control ; simulation analysis1课题研究的必要性防抱制动系统 ABS (Anti －lock Braking System ,在汽车制动时能根据轮胎与路面间附着力 , 自动调节车轮制动力大小 , 防止车轮抱死滑移 , 保证汽车侧向稳定性和转向操纵性 , 同时缩短制动距离。
应用于大学生方程式赛车的ABS系统控制策略
10.16638/ki.1671-7988.2020.20.027应用于大学生方程式赛车的ABS系统控制策略*李建华1，孙世伦1，马英通1，张文奇1，刘轶材1，张飞2（1.吉林大学仿真与控制国家重点实验室，吉林长春130025；2.内蒙第一机械集团股份有限公司，内蒙古自治区包头014032）摘要：ABS/EBD系统是如今极为重要且常见的主动安全装置，但在FSAE赛车上的应用极少。
为了提高FSAE赛车的制动效能和制动稳定性，响应大学生方程式汽车大赛的创新性宗旨，吉林大学吉速电动方程式车队自主设计了适用于FSAE赛车的ABS/EBD系统。
文章基于FSAE赛车设计了ABS系统的控制策略并搭建了控制模型，仿真试验表明所设计的控制策略进行取得了很好的效果，大大缩短了制动距离。
关键词：ABS控制策略；FSAE；逻辑门限值中图分类号：U461.3 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)20-83-04ABS Control Strategy Applied to FSAE Racing*Li Jianhua1, Sun Shilun1, Ma Yingtong1, Zhang Wenqi1, Liu Yicai1, Zhang Fei2（1.The State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control of Jilin University, Jilin Changchun 130025;2.Inner Mongolia First Machinery Group Co. LTD., Inner Mongolia autonomous region Baotou 014032）Abstract: ABS/EBD system is a very important and common active safety device nowadays, but it is rarely used in FSAE racing. In order to improve the braking efficiency and braking stability of FSAE racing, response to the innovative purpose of FSAE-China, Jilin University Gspeed Electic Formula Racing Team of Jilin University has independently designed the ABS/EBD system suitable for FSAE racing. In this paper, the control strategy of ABS system is designed and the control model is built based on FSAE racing, the simulation results show that the control strategy is effective, greatly shorten the braking distance.Keywords: ABS control logic; FSAE; Logical thresholdCLC NO.: U461.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)20-83-041 引言目前国外ABS相关技术日益成熟，博世公司在2015年发布了第十代ABS产品，现乘用车多使用的也是博世公司研发的第八代ABS产品。
ABS控制策略与算法研究
制动防抱死控制系统（Anti-Lock brake system 简称ABS）是一种车辆主动安全控制系统，它可以使车辆在紧急制动过程中，车轮仍然可以滚动，保证转向轮的可操纵性，同时防止由于后轮抱死而导致的汽车侧滑甩尾，提高制动方向稳定性；有效地利用轮胎与路面间的附着能力，缩短制动距离；减少轮胎的磨损，提高轮胎使用寿命，同时减少粉尘对空气的污染、原理：由装在车轮上的转速传感器采集四个车轮的转速信号，送到电子控制单元计算出每个车轮的转速成，进而推算出车辆的减速度及车轮的滑移率。
?ABS电子控制单元根据计算出的参数，通过液压控制单元调节制动过程的制动压力，达到防止车轮的抱死的目的，在ABS不起作用时，电子制动力分配系统仍可调节后轮制动力，保证后轮不会先于前轮抱死，以保证车辆的安全ABS控制方法1.逻辑门限值控制方法在逻辑门限值控制方法中，选取车轮滑移率和车轮减速度作为调节参数，在控制软件中分别对这两个调节参数预置多个逻辑门限值，ABS的控制软件根据车轮滑移率和车轮减速度是否达到某一设定的门限值，来识别车轮的运动状态，进而采取相应的增压、保压或减压措施2.基于制动器耗散功率的ABS控制方法基于制动器耗散功率的ABS控制方法的思路是：汽车减速制动的过程，实质是将汽车的运动动能转化为其他形式的能量耗散掉的过程。
在应急制动时，安装摩擦式制动器的汽车的运动动能主要通过制动器摩擦力作功和轮胎与地面摩擦力作功两种方式转化为热能耗散掉。
由于不希望车轮抱死，轮胎与地面摩擦力应适当；而制动器的耗散功率应最大，即汽车的动能通过制动器摩擦力作功转化为热能的速率最快，则有可能保证汽车具有较好的制动性能。
据此推理，若取制动器耗散功率为目标函数，利用最优控制的方法调节制动力矩，使得目标函数取得最大值，则有可能将车轮滑移率控制在理想的范围内，实现ABS的控制功能车身速度确定的算法1）斜率法随着路面附着状况不同,汽车紧急制动时的平均车身减速度不同,但在同一路面上进行紧急制动时,车身速度几乎均匀变化。
ABS的控制策略和评价指标03
（二）ABS的评价指标
三者对比
由表中的数据可以看出， 在同样制动初始条件下，无论 从制动时间和制动距离，还是从稳定性上看，模糊控制和PID 控制要优于逻辑门限控制。
（一） ABS的控制策略
1.逻辑门限控制； 2.PID控制； 3.模糊控制
1.逻辑门限控制
2 PID控制
一般采用四个控制器控制四个压力调节 器的方式
PID控制器
3 模糊控制
采用模糊控制方式时， 控制对象为汽车 ABS 系统的滑移率，输入参数为滑移率误差e 以及滑移率误差的变化量e觶 ，输出参数为制 动压力U。定义语言模糊集：｛PB，PM，PS， PO，NO，NS，NM，NB｝＝ ｛正大，正中， 正小，正零，负零，负小，负中，负大｝。
对开路面弯道制动ABS控制策略研究
数建立 几何 模 型 ． 通过 哑体定 义子 结构 ， 并 子结 构 中 已经 定 义 了各 个运 动 构件 的 约束 、 、 力 铰链 ， 最后 按 照拓扑 关 系组建 整 车模型 。
ａ．
路 面弯道 制 动 ． 过 仿真 ． 通 分析 了几 种 滑移率 分 配对 车辆 制动 性 能 的影 响 ．但 是未 考虑 到 汽车俯 仰 与侧
佳滑移率动态调节方法。 ２ 整 车 模 型 的 建 立
整 车虚拟 样机 建模 时假设 各铰 链之 间 的摩 擦 忽 略 不计 『０ 轮 胎 、 胶 衬套 、 振 器 看作 柔 性 体 ， ９］ ，； １ 橡 减 其 余均 看作 刚体 ：忽 略动力 装 置及其 振动 。整 车简化 成 由前后 悬架 向系统 、 转 轮胎 、 动系统 、 制 车身 等子
时方 向 的稳 定 性 ， 证 了制 动 效 能 ， 车 辆 侧 向 稳 定 性 得 到 显 著 提 高 。 保 使
主题词： 车 汽
对开 路 面
弯 道 制动
Ａ Ｓ 模 糊控 制 Ｂ
中 图分 类 号 ： ４ ３ 文献 标识 码 ： 文章 编 号 ：０ ０ ３ ０ （０ ２ ０ — ０ ０ Ｕ６ Ａ １０ — ７ ３ ２ １ ） ８ ０ １— ４ １
ｅ ｉｏ ｎｖｒ ｎｍｅ ，ａ ａ ｔＶｉｔ ａ －ｉ ｏ ｐ ｅ ｐｅ ｍ ｅ ｔ ｗａ ａ ｒｅ ｏ ｔ ｎｔ ｔｌ ｓ ｒｕ ｌ ｎ—ｌｏ ｘ ｒ ｉ ｎｓ ｓ ｃ ｒｉｄ ｕ ．Ｔｈｅ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｗｅ ｈ ｔｃ ｍ ｐ ｒ ｄ ｗｉ ｔ ｅ ｔａ ｔｏ ａ ｅ ｕ ｔ ｈｏ ｄ ｔ ａ ｏ ａ ｅ ｔ ｈ ｒ ｄｉ ｎ ｌ ｈ ｉ
《基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究》范文
《基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车安全性能的研究越来越受到人们的关注。
转向稳定控制作为汽车安全性能的重要组成部分，对于提高汽车的行驶稳定性和安全性具有至关重要的作用。
本文旨在研究基于ESP（电子稳定程序）与ABS（防抱死刹车系统）协调控制的汽车转向稳定控制，以提高汽车的操控性和安全性。
二、ESP与ABS的基本原理及功能ESP是一种主动安全技术，主要通过传感器实时监测汽车的行驶状态，对车辆进行动态控制，以提高车辆的行驶稳定性。
其主要功能包括防侧滑、防偏航和防翻滚等。
而ABS则是一种刹车系统，通过控制刹车压力，防止车轮在刹车过程中抱死，从而提高刹车效率和安全性。
三、基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制研究（一）研究背景及意义随着汽车速度的提高和道路条件的复杂化，汽车在转向过程中可能面临诸多挑战，如侧风、路面湿滑等。
这些问题可能导致车辆失去稳定性，甚至发生事故。
因此，研究基于ESP与ABS 协调控制的汽车转向稳定控制具有重要意义。
该研究可以提高汽车的操控性和稳定性，减少事故发生的可能性，提高行车安全性。
（二）研究方法及实验设计本研究采用理论分析、仿真分析和实车实验相结合的方法。
首先，通过理论分析，研究ESP和ABS的工作原理及协调控制策略。
其次，利用仿真软件对不同工况下的汽车转向过程进行仿真分析，以验证理论分析的正确性。
最后，通过实车实验，对基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制进行实际测试和验证。
实验设计包括不同路面条件、不同车速、不同转向角度等工况下的实车实验。
通过收集实验数据，分析ESP与ABS的协调控制效果，以及汽车转向稳定性的改善情况。
（三）研究结果及分析1. ESP与ABS的协调控制策略本研究提出了一种基于ESP与ABS协调控制的汽车转向稳定控制策略。
在该策略中，ESP和ABS通过传感器实时监测汽车的行驶状态，根据不同的工况，对车辆进行动态控制。
汽车ABS逻辑门限值控制策略研究
第26卷 第4期西 南 林 学 院 学 报 Vo1.26 No.4 2006年8月 JOURNAL OF S OUTHW EST F ORESTRY COLLEGE Aug.2006 汽车ABS逻辑门限值控制策略研究3谭刚平,赵龙庆33(西南林学院交通机械与土木工程学院,云南昆明650224)摘要:防抱死制动系统是基于汽车轮胎与路面之间的附着特性开发的高技术制动系统,充分利用轮胎与地面的附着系数,使车辆安全迅速地被制动.依据ABS的工作原理,分析研究了基于门限值的控制策略.该控制策略易于实现,应用成熟,采用当前国际流行的仿真软件MAT LAB/SI M UL I N K进行了模拟,并对模拟结果作出分析与评价.关键词:防抱死制动系统;控制策略;仿真中图分类号:U461.3 文献标识码:A 文章编号:1003-7179(2006)04-0083-03 防抱死制动系统(anti-l ock braking syste m,ABS)能保证汽车在制动时的操纵稳定性和制动效果,充分利用车轮与地面之间的附着力,产生稳定的制动力,使车辆迅速地被制动,大大提高汽车的行驶安全性,在发达国家ABS已成为汽车标准配置,我国也将ABS列为重点开发内容.所以,开展对防抱死制动装置的研究具有重要的现实意义.1 汽车ABS控制的原理在驾驶员、汽车和环境三者所组成的闭环系统中,汽车与环境之间的最基本联系是轮胎与路面之间的作用力.由于汽车行驶状态主要是由轮胎与路面之间的纵向作用力与横向作用力决定的,因此,车轮与路面之间的作用力必然要受到轮胎与路面之间附着力的限制.ABS的作用是最大限度地利用轮胎与路面的纵向和横向附着系数,从而在制动过程中增强汽车的制动效能和稳定性,防止侧滑和摆尾,同时在紧急制动过程中保持转向能力.有效利用纵向附着力可以缩短汽车制动距离,同时也使轮胎的磨损大为减轻.汽车的实际车速与车轮滚动的圆周速度之间的差值称为车轮的滑移率.滑移率S的定义式[1]为:S=V-rωV式中:V为车轮中心的速度;ω为车轮的角速度;r为车轮滚动半径.由上式可知:当车轮中心的速度V(即汽车的实际车速)等于车轮的角速度ω和车轮滚动半径r乘积时,滑移率为零(S=0),车轮为纯滚动;当ω=0时,S=100%.车轮完全抱死做纯滑动;当0<S <100%时,车轮既滚动又滑动.图1为试验得到的硬路面上附着系数Φ与车轮滑移率S的关系曲线.曲线1是车轮与地面的纵向磨擦系数,曲线2是车轮与地面之间的横向附着系数.ABS使车轮处于边滚边滑的运动状态,使纵向和横向附着系数的利用得到最优化.2 控制策略这种控制策略是基于车轮角速度变化与制动3收稿日期:2006-04-18 33为通讯作者作者简介:谭刚平(1981-),男,江西南昌人,硕士生,主要从事农林机械运用与电子控制方向的学习与研究.力矩、附着系数和滑移率变化有强烈的敏感性,在制动过程中,车轮抱死总是出现在角速度变化率相当大的时刻.因此可预选一个角减速度门限值,当实际角减速度高于此门限值时,控制器发出指令,开始释放制动压力使车轮得以加速旋转;再新选一个角加速度门限值,当车轮的角加速度达到此门限值时,控制器又发出指令,使控制力矩开始增大,车轮作减速运动.所以可采用一个车轮角速度传感器作为单轮信号,同时在电子控制器中设置合理的加、减速度门限值,就可实现防抱死制动的循环.图2所示为高附着系数路面上的制动控制过程[2].开始制动时,制动轮缸中的压力不断上升,车轮角速度开始下降,而车轮的角减速度也不断加大.在第一阶段结束时,车轮减速度达到-a 门限值.为了避免车轮的滑移率处在稳定区的滑移率范围内进入压力减小阶段,导致制动距离过长,需同时对车轮的参考滑移率与滑移率下门限值S 1进行比较.如果车轮的参考滑移率小于滑移率控制下门限值S 1,说明车轮的滑移率偏小,于是进入第二阶段保压阶段,使车轮充分的进行制动.知道车轮的参考滑移率大于控制下门限值S 1,说明车轮进入不稳定区域,第二阶段保压结束.进入第三阶段降压阶段,由于车轮制动压力的减小,车轮在惯性力的作用下开始加速.当车轮的角减速度高于控制值-a 时,开始第四阶段保压阶段,此时车轮由于惯性力作用继续加速,直到车轮加速度达到较高门限值+a .为了适应可能出现的附着系数突然增大的情况,又设定了第二角加速度控制门限值+A k .在设定的压力保持阶段,如果因为附着系数突然增大而使车轮的角加速度超过控制门限值+A k ,于是进入第五阶段开始升压,直到车轮加速度再次低于较高门限值+A k .然后进入第六阶段保压阶段,当车轮恢复到稳定区域,开始进入第七阶段.为了使车轮在更长的时间内处于稳定区域,制动压力进行增大和保持的快速转换,阶梯增压,直到车轮的角减速度再次低于较高门限值-a 后,又开始进入制动压力减小阶段,也就是第八阶段,以后重复第四到第八阶段.通过上述分析可以建立起该控制策略物理过程的数学模型.3 系统模型3.1 单车轮仿真模型的建立为了研究的方便,建立了单轮制动系统,其制动过程见图3[3].F xb =um g F xb r -T u =Iω ω=F xb r -T uI式中:m 为系统质量;r 为车轮滚动半径;V 为车速;T u 为制动器的摩擦力矩;F xb 为地面制动力;u 为地面附着系数.3.2 液压系统模型仿真中液压模型是指ECU 根据信号判断发出液压调节指令到液压系统的制动轮缸压力建立的动态过程.对MK20I 型ABS 液压调节系统理论研究和试验台试验,得到可信的仿真模型[4]:增压时 d P w d t =35.7418(P m -P w )0.58减压时 d P w d t =-36.3714(P w -P r )0.92保压时 d P wd t=0式中:压力单位为MPa,时间单位为s;P w 为制动轮缸压力;P m 为制动时制动主缸压力;P r 为蓄能器残留压力.经试验测定,MK20I 型ABS 低压蓄能器的残留压力P r =0.335MPa .48西 南 林 学 院 学 报 第26卷3.3 轮胎地面模型轮胎地面模型采用文献[3]中的轮胎模型,用公式描述如下:μ=0.47×[1.07×(1-e -0.773λ)-0.006λ] 湿路面0.9×[1.07×(1-e -0.1773λ)-0.026λ] 干路面式中:μ为地面附着系数;λ为滑移率.采用MAT LAB /SI M UL I N K 控制仿真软件进行模拟,可以对复杂系统进行分析,并可对系统控制参数进行验证[5].为突出控制方法的研究,采用轿车单轮车辆模型.图4上下数据分别是车速、轮速仿真结果.图中曲线1是车速仿真曲线,曲线2是制动过程中轮速仿真曲线.从图4中可看出,采用逻辑门限值控制策略,轮速必定有一定的波动.仿真数据与文献[6-7]中的实验数据基本吻合,故仿真结果能很好的表明实际的控制原理和策略.4 结 论汽车防抱死制动系统是一个综合的过程,是汽车的一个重要性能指标.成熟的ABS 产品几乎都采用逻辑门限的控制方式,利用车轮加减角速度门限值及参考滑移率的组合,构成控制逻辑,把滑移率调整在峰值附着系数附近波动.通过对逻辑门限值控制策略的研究,进一步揭示了ABS 控制的过程,并对以后的控制参数优化提供一定的理论参考.[参 考 文 献][1] 肖盛云,徐中明.汽车运用工程[M ].重庆:重庆大学出版社,2001.[2] 司利增.汽车防滑控制系统ABS 与AS R [M ].北京:人民交通出版社,1999.[3] 陈昌巨,刘家良,刘晓军.汽车ABS 的控制方法研究[J ].武汉理工大学学报,2003,25(1):72-74.[4] 刘 溧.汽车ABS 仿真试验台的开发与液压系统动态特性的研究[D ].长春:吉林工业大学,2000.[5] 薛定宇,陈阳泉.基于MAT LAB /Si m ulink 的系统仿真技术与应用[M ].北京:清华大学出版社,2004.[6] 梁鹏霄.汽车制动防抱死系统计算机仿真研究[D ].北京:北京理工大学,2003.[7] 李 君,喻 凡,张建武.基于道路自动识别ABS 模糊控制系统的研究[J ].农业机械学报,2001,32(5):26-29.Study on Contr olling Strategy of Logic Gate f orAnti -l ock B raking Syste mT AN Gang -p ing,Z HAO Long -qin33(Faculty of Communicati on,Machinery and Civil Engineering,Southwest Forestry College,Kunm ing Yunnan 650224,China )Abstract:Anti -l ock braking syste m (ABS )was an aut omotive braking syste m designed with comparatively ne w technol ogy devel oped based on the adhesive characteristics of mot or tyre and the gr ound .The p rinci p le of ABS was t o make full use of the adhesive coefficient bet w een the tyre and the r oad surface s o as t o st op the vehi 2cles as safely and quickly as possible .The contr olling strategy based on the li m itati ons of l ogic gate was studied in the light of working p rinci p le of ABS,which was easy t o realize and has been widely app lied .Si m ulative analysis was p r ogressed by means of app lying the si m ulati on s oft w are MAT LAB /SI M UL I N K popular in the world and the si m ulati on results were analyzed and evaluated .Key words:anti -l ock braking syste m;contr olling strategy;si m ulati on58第4期 谭刚平等:汽车ABS 逻辑门限值控制策略研究。
ABS控制器参数的优化设计
·397 ·
根据取值范围大小 ,设定 Ci 为 49 位二进制数 ,其中 Ci1 为 13 位 , Ci2 为 9 位 , Ci3 为 11 位 , Ci4 为 7 位 , Ci5 为 9 位 。所以 ,每一个 Ci 的二进制数对应着 5 个十进 制数 ,利用以下公式进行数制的转换 (只列出 - a 的 转换公式 ,其它参数类似) 。
叙词 :防抱制动系统 ,控制器 ,参数 ,优化设计
Optimal Design of ABS Cont roller Parameters
Tang Dongsheng & Wu Guangqiang
Tongji U niversity , S hanghai 200092
[ Abstract] Based on t he ABS cont roller st rategy wit h logic t hreshold ,and ABS dynamic simulation model is created1Using genetic algorit hm ( GA) - based optimization met hod ,combining wit h numerical simulation ,op2 timized parameters are obtained1By comparing t hem wit h original parameters ,it is showed t hat t he GA - based optimization met hod is effective and t he optimized result s can be used in design practice as references1
(3)
ABS控制策略
du m Fxb dt
公式中，地面制动力Fxb等于作用于车 轮的法向反力Fz与路面附着系数 的乘积， 其中 为制动滑移率S的函数。
2013-8-23
单轮制动力模型
车轮滑秱率模型
2013-8-23
常见控制策略
1.BANG-BANG控制策略
2.PID控制策略
3.模糊控制（模糊PID控制）策略 4.滑模变结构控制策略
2013-8-23
ABS综合控制分类
ABS按控制通道分类有四通道、三通道、二通道、一通道。
控制通道是指能够独立迚行制动压力调节的制动管路。
一通道式ABS : 又常叫单通道ＡＢＳ，它是在后轮制动器总管中设置一个制 动压力调节器，在后桥主减速器上安装一个轮速传感器，有的也在后轮上各 安装一个。其性能特点是，制动时两后轮丌会抱死，能够显著提高制动时的 方向稳定性，同时结构简单、成本低。 所以，一通道式ＡＢＳ在轻型载货车上的应用较为广泛。 二通道式ABS： 二通道式ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各 方面得到兺顾，目前采用很少。
2013-8-23
2.PID控制分析：
PID控制方案幵丌要求精确的受控对象数学模型，也 丌要求系统线性，只要现场整定PID参数合适，就会得到 很好的控制效果，因此在工业界得到广泛的应用。 将PID控制算法应用在ABS时，PID控制器是以期望滑 秱率不实际滑秱率之差作为输入，输出为刹车盘制动力矩。
2013-8-23
1984年代
1990年代
2013-8-23
日本车开始使用NIPPON社的ABS
德国开发不Master Cylinder 一体型的H .U。 韩国车辆开始使用ABS（选装）。
系统组成
(1)轮速传感器 常用的轮速传感器是电磁式的，即利用电磁感应原理检测车轮速 度，幵把轮速转换成脉冲信号送至ECU。一般轮速传感器都安装在车 轮上，有些后轮驱动的车辆，检测后轮速度的传感器安装在差速器养。 (2)电子控制单元(ECU) ECU的作用是接收轮速传感器发出的信号，计算出车轮的运动状 态。据此对压力调节装置发出控制指令。当系统发生异常时，由警报 灯戒蜂鸣器报警，使整个系统停止工作，恢复到常觃制动方式。目前 ECU主要是由集成度、运算精度都很高的数字电路构成。 (3)压力调节装置 压力调节装置也就是ABS的执行机构，它根据ECU的指令来调节各 车轮制动器的制动压力。制动压力调节器可分为液压式、气压式和空 气液压加力式。目前应用最广泛的是液压制动系统。制动压力调节器 的主要元件是电动泵、液压控制阀和液压控制通道。
基于横摆角速度的汽车ABS控制策略的研究
abs控制系统的emc整改策略
105电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 引言汽车制动防抱系统，简称为ABS ，是提高汽车被动安全性的一个重要装置。
现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS 既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
ABS 电磁兼容性测试EMC （Electro Magnetic Compatibility ），是指ABS 系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
本文以某款车型的某款ABS 控制器在国军标GJB151A-97 RE102（10KHZ-18GHZ ）项目的测试中的EMC 整改过程为例，对ABS 系统的电磁环境，包括电磁干扰源、形成机理及传播途径进行了分析，并对ABS 的整改技巧给出了示例。
2 ABS控制器样机初次辐射测试数据该产品为某款车型的某款ABS 控制器，工作于12V 电压系统。
包括系统主控芯片及外围电路模块、电源模块、信号调理模块电磁阀驱动模块CAN 通信接口电路模块和工作状态输出电路。
ECU 的主控芯片采用英飞凌公司最新推出的主流的32位单片机XC2365B ，可以满足用户对安全性、可靠性以及实时处理性能的要求。
ABS 控制器样品及其基本原理方框图如图1所示。
对该样机在进行RE102项目（10kHz~18GHz 电场辐射发射）时，测试失败，RE102测试频段为2MHZ-18GHZ ，主要超标的频段在30MHZ-200MHZ 之间。
ABS 控制器样机初次辐射测试数据如图2所示。
3 ABS控制器样机辐射传播途径定位由于产品是后期调试，相对设计前期，能把控和调整的空间十分有限。
一般EMC 分析遵循从易到难，由简至繁的原则分析，采用排除法，直至找到问题的根源，EMC 没有捷径和简便方法，唯一可以借用的只有经验。
ABS系统构造与维修 2- 控制方式及控制原理
ABS主要元件的结构与原理
• 3、电控单元。 • A：作用： • 接收各轮速传感器送来的轮速信号 并进行处理，根据需要向执行器发出指 令。 • 如果有故障，会中止系统的工作并 发出警示。同时将故障内容储存起来， 为故障检测提供故障代码。
ABS主要元件的结构与原理
• 4、执行器 • A：作用： • 按照电控单元发出的控制指令，开、闭制动液通向制动分泵 的通道，完成对各分泵内压力的调节。
ABS主要元件的结构与原理
• 当柱塞向下移动时，进油阀关闭，出油阀打开，高 压制动油进入制动总泵和分泵。
ABS主要元件的结构与原理
• 2、轮速传感器。
• A：作用：检测车轮的转速。 • B：结构：由外壳、永磁铁、线圈、齿轮等组成。
ABS主要元件的结构与原理
• C：原理：当齿轮随车轮转动时，每个齿会靠近和离开 传感器的永磁铁，使永磁铁的磁通量发生变化，此时 线圈中感应产生一个交流脉冲信号。
复习：
(二)、ABS系统的缺陷 • 主要表现在安全性能方面： • 1.机械控制式ABS系统，线路过多， 一旦接触不良，就会发生故障。 • 2.电子控制方式的危险在于：若发 生电气接触不良，异常信号被输入电 控单元，使整个系统紊乱引起误动作。
复习：
二、ABS系统的基本工作原理
• 1、四个车轮各有一个传感器，检测车轮速度的 变化，并将其信号输送给电控单元， • 2、电控单元将送来的信号处理后发出控制指令 给液压调节器。 • 电控单元是ABS系统的控制中心； • 3、液压调节器是ABS系统的执行控制装置。 • 制动主缸中的制动液可直接通过液压调节器进入 制动工作缸产生制动力。 • 4、只要制动系统在制动过程中车轮没有被抱死 的迹象，ABS系统是不工作的，
abs控制单元的功能和算法
abs控制单元的功能和算法
ABS控制单元是ABS系统中的核心部分，其功能和算法如下：
1. 功能：ABS控制单元具有防抱死控制功能和系统监测功能。
防抱死控制
功能是指控制单元接收来自车轮转速传感器的信号，根据预设的控制逻辑进行处理和运算，形成相应的控制指令，对执行机构进行控制，调节制动压力，防止车轮抱死。
系统监测功能是指控制单元接收各种信号来监测ABS系统
的工作状态，当监测到ABS系统工作不正常时，会自动停止工作并点亮警
报灯，避免因系统故障造成错误的控制结果。
2. 算法：ABS控制单元中应用的算法主要是根据车轮转速传感器信号和其
他传感器信号，通过一定的逻辑判断车轮是否发生抱死，并在需要时输出控制指令给执行器，执行器根据控制指令对制动器进行增压、保压或减压操作，以避免车轮抱死。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅汽车ABS系统相关书籍或咨
询专业人士。
ABS控制策略
1984年代
1990年代
2013-8-23
日本车开始使用NIPPON社的ABS
德国开发不Master Cylinder 一体型的H .U。 韩国车辆开始使用ABS（选装）。
系统组成
(1)轮速传感器 常用的轮速传感器是电磁式的，即利用电磁感应原理检测车轮速 度，幵把轮速转换成脉冲信号送至ECU。一般轮速传感器都安装在车 轮上，有些后轮驱动的车辆，检测后轮速度的传感器安装在差速器养。 (2)电子控制单元(ECU) ECU的作用是接收轮速传感器发出的信号，计算出车轮的运动状 态。据此对压力调节装置发出控制指令。当系统发生异常时，由警报 灯戒蜂鸣器报警，使整个系统停止工作，恢复到常觃制动方式。目前 ECU主要是由集成度、运算精度都很高的数字电路构成。 (3)压力调节装置 压力调节装置也就是ABS的执行机构，它根据ECU的指令来调节各 车轮制动器的制动压力。制动压力调节器可分为液压式、气压式和空 气液压加力式。目前应用最广泛的是液压制动系统。制动压力调节器 的主要元件是电动泵、液压控制阀和液压控制通道。
车辆ABS的控制策略
cqjtu 机电不汽车工程学院 伍岳
2013-8-23
ABS系统简介
ABS(Anti-braking system)是一种在汽车制动时能够自动 调节车轮制动力矩的车载电子控制系统。它能防止车轮抱 死，有效地缩短制动时间和制动距离，提高制动时的方向 稳定性。
2013-8-23
ABS发展历史
2013-8-23
*********地面制动力****** Fxb(k)=m*g*phi(k); *计算轮胎的角加速度，加速度 beta(k)=(Fxb(k)*rdTb(k))/Iw; a_u(k)=Fxb(k)/m;
汽车制动防抱死系统ABS制动控制过程分析
汽车制动防抱死系统ABS制动控制过程分析( )汽车制动防抱死系AB统S制动控制过程分析陈贞健()福建交通职业技术学院 ,福建福州 350007摘要 :通过对汽车 ABS 在各种路面和行驶状态下制动控制过程的分析 ,表明采用逻辑门限值控制方式 , 以车轮减速度、加速度及滑移率为控制参数的 ABS ,具有路面自动选择功能 ,能依据路面附着系数的变化情况实施不同的控制 ,提高汽车的制动效能和方向稳定性。
关键词 :防抱死制动控制分析( ) 滑移率作为控制门限时 ,由于汽车行驶的路面情况不现代汽车 ABS 在制动过程中 ,控制装置 ECU以10 —12 次Π秒的频率控制制动压力调节器完成“增压—同 ,纵向最大附着系数所对应的滑移率的变化范围较() 保持压力—减压”的制动压力调节循环 ,实现汽车在制大 8 % —30 %,因此仅以固定的滑移率门限值作为控动过程中使车轮与路面间滑移率控制在纵向附着系数制门限 ,很难保证在各种路面的条件下都能获得最佳最大的理想滑移率附近的狭小范围之内 ,提高了汽车的制动效果。
因此 ,ABS 一般多采用车轮加、减速度和的制动效能和制动时的方向稳定性。
为实现这一目滑移率门限值进行综合控制 ,使 ABS 具有较高的自动标 ,要针对汽车所行驶的路面状况 ,实施不同的控制过适应性控制能力 ,保证在各种行驶状况和不同路面情程。
目前 ,ABS 广泛采用逻辑门限控制方式 ,即预先规况下 ,都能较好地实现制动防抱死控制。
( 定控制参数并设定相应的控制门限值针对车型 ,在各 2 、高附着系数路面上的制动控制过程) 种车速和路面条件下 ,通过反复试验获得的数据,在汽车在高附着系数路面上的制动控制过程如图 1制动时将检测的实际参数与 ECU 内设定的门限值进所示 :行比较并适时地对制动过程进行控制。
依据汽车所行驶的路面状况 ,ABS 对制动的控制过程可分为 :汽车在高附着系数路面、低附着系数路面和由高附着系数路面突变到低附着系数路面等三种制动控制过程。
ABS控制算法逻辑门限值参考车速路面辨识控制策略论文
汽车ABS逻辑门限值控制算法研究与实现【摘要】汽车防抱死制动系统(ABS)是一种能够有效缩短制动时间和制动距离,保证车辆制动过程中方向稳定性的主动安全装置。
ABS控制算法是系统的核心部分,由于国内没有完全掌握ABS的核心控制算法,国内市场的大部分被国外品牌所垄断,因此开发具有自主知识产权的防抱死控制系统势在必行。
本文围绕自主研发汽车防抱死制动系统这一主题,对汽车ABS逻辑门限值控制算法中的关键技术进行了深入研究。
在分析BOSCH控制逻辑的基础上,对多种路面下的控制策略进行了详细的设计,并通过台架仿真试验和实车道路试验对所设计的控制策略进行了性能验证。
论文的主要内容有:1.论文在对国内外常用ABS控制方法分析的基础上,总结了各种控制方法的优缺点,并指出了ABS控制算法开发过程中的几个难点。
2.对逻辑门限值法中的关键技术进行了分析,重点对单轮控制逻辑、参考车速估算方案和路面辨识方案进行了设计。
3.对多种路面附着系数下的控制策略进行了研究。
单一附着系数路面下前轮采用增压同步控制,后轮采用独立控制;左右分离附着系数路面下,前轮采用修正低选控制,后轮根据所处路面进行单轮控制;对制动过程中路面附着系数发生变化时的相关特征值进行了分析,并对相应... 更多还原【Abstract】 Automobile anti-lock braking system (ABS) is anactive safety device to shorten the braking time and braking distance, and to ensure the directional stability in thebraking process. ABS control algorithm is the core of the system, because the core of ABS control algorithm has not been grasped completely in China, and most of the domestic market has been monopolized by foreign brands, so the development of independent sciential property rights of anti-lock control system is imperative. This pape... 更多还原【关键词】ABS控制算法；逻辑门限值；参考车速；路面辨识；控制策略；【Key words】ABS control algorithm；logical threshold；reference speed；road identification；control strategy；【索购硕士论文全文】Q联系Q：138113721 139938848 即付即发目录摘要4-5Abstract 5-6第一章绪论9-161.1 汽车ABS概述9-111.1.1 ABS系统的作用和意义91.1.2 ABS的发展和应用9-111.2 国内外现有ABS控制方法简介11-131.2.1 PID控制111.2.2 滑动模态变结构控制11-121.2.3 最优控制121.2.4 神经网络控制121.2.5 模糊控制12-131.2.6 耗散功率控制法131.2.7 逻辑门限值控制131.3 汽车ABS控制算法开发过程中的难点13-141.4 论文选题的背景和意义14-151.5 论文的结构和内容15-16第二章汽车ABS逻辑门限值法原理与关键技术16-322.1 ABS控制原理16-172.2 逻辑门限值法17-192.2.1 单一门限值的控制方法172.2.2 车轮角加速度辅助参考滑移率的控制方法17-182.2.3 逻辑门限值法原理18-192.3 ABS控制逻辑设计19-232.3.1 BOSCH控制逻辑分析192.3.2 单轮控制逻辑及流程19-232.4 参考车速估算方案设计23-282.4.1 参考车速估算方法23-242.4.2 峰值连线法的可行性24-252.4.3 改进的峰值连线法25-262.4.4 改进峰值连线法的峰值捕捉26-282.5 路面辨识方案设计28-312.5.1 利用轮速峰峰值连线斜率值辨识282.5.2 利用保压段中车轮角加速度值的辨识28-292.5.3 利用首次增压次数与轮速降值结合的辨识方法29-312.6 本章小结31-32第三章多种路面附着系数下的控制策略32-483.1 单一附着系数路面下的控制策略32-363.1.1 前轮增压同步控制32-353.1.2 后轮控制35-363.2 左右分离附着系数路面下的控制策略36-383.2.1 前轮控制36-383.2.2 后轮控制383.3 制动中路面附着系数变化时的控制策略38-463.3.1 高附着路面跃变到低附着路面的控制38-403.3.2 高附着路面跃变到对开路面的控制40-413.3.3 低附着路面跃变到高附着路面的控制41-433.3.4 低附着路面跃变到对开路面的控制43-443.3.5 对开路面跃变到高附着路面的控制44-453.3.6 对开路面跃变到低附着路面的控制45-463.4 ABS故障时的控制策略46-473.4.1 轮速传感器故障时的控制46-473.4.2 电磁阀故障时的控制473.5 本章小结47-48第四章仿真台架测试与验证48-564.1 重庆卡福ABS仿真台架介绍48-494.2 系统上位机49-504.3 试验结果与分析50-554.3.1 单一附着系数路面下的制动试验50-524.3.2 左右分离附着系数路面下的制动试验52-534.3.3 对接路面下的制动试验53-554.4 本章小结55-56第五章实车道路试验验证56-695.1 试验场地565.2 试验用车及主要试验设备56-575.3 试验结果与分析57-655.3.1 参考车速估算准确性的验证57-585.3.2 单一附着系数路面下制动试验58-615.3.3 左右分离附着系数路面下的制动试验61-635.3.4 由高附着系数路面驶向低附着系数路面的制动试验63-645.3.5 由低附着系数路面驶向高附着系数路面的制动试验64-655.4 汽车防抱制动性能检测65-685.5 本章小结68-69第六章全文总结与展望69-716.1 全文总结69-706.2 研究展望70-71致谢71-72参考文献。
ABS的两种控制方式
“ABS”中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。
ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。
现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS 既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
“ABS”的控制方式ABS系统中，能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。
如果对某车轮的制动压力可以进行单独调节，这种控制方式称为独立控制；如果对两个(或两个以上)车轮的制动压力一同进行调节，则称这种控制方式为一同控制。
在两个车轮的制动压力进行一同控制时，如果以保证附着力较大的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，称这种控制方式为按高选原则一同控制；如果以保证附着力较小的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，则称这种控制方式为按低选原则一同控制。
按照控制通道数目的不同，ABS系统分为四通道、三通道、双通道和单通道四种形式，而其布置形式却多种多样。
四通道ABS对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)两种布置形式，四通道ABS也有两种布置形式。
控制装置和ABS警示灯等组成，在不同的ABS系统中，制动压力调节装置的结构形式和工作原理往往不同，电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能ABS通常都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子不尽相同。
在常见的ABS系统中，每个车轮上各安装一个转速传感器，将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。
电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定，并形成相应的控制指令。
制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成，电动泵组成和储液器等组成一个独立的整体，通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。
制动压力调节装置受电子控制装置的控制，对各制动轮缸的制动压力进行调节。
在常见的ABS系统中，每个车轮上各安装一个转速传感器，将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2017/2/10
ABS制动理论基础
△ 驾驶员踩制动踏板增加制动力矩（T）时滑移率（S）和制动力（Q）跟
T成正比上升。但侧向附着力随T的增加而减小。
△ T继续增加制动力（Q）在理想滑移率（Si）时最大，这时侧向附着力 的减量也较小，制动性能在最佳状态。
△ S>Si时制动力减小轮胎也会抱死（S=100%）这时侧向附着力急减，
2017/2/10
ABS的单轮控制策略
单轮模型
某车辆简化后的单轮制动力模型如图所示。其中单轮质量为m， 车轮滚动半径为rd，车轮转动惯量为Iw，车轮旋转角速度为w，车轮 中心前进速度为uo，地面制动力为Fxb，作用于车轮的制动力矩为Tb。 忽略空气阻力和车轮滚动阻力，则系统的运动方程如下：
dw Iw Fxb rd -Tb 的仿真程序及结果
基本仿真参数：
2017/2/10
部分仿真程序：
********由滑移率计算出附着系数******** if s(k)<=S0&s(k)>=0 phi(k)=phi_h/S0*s(k); elseif s(k)>S0&s(k)<=1 phi(k)=(phi_h-phi_g*S0)/(1-S0)-(phi_h-phi_g)/(1-S0)*s(k); elseif s(k)<0 disp('something is wrong')
5.神经元网络控制策略
2017/2/10
BANG-BANG控制
Bang-Bang控制可以选取两种目标函数，即时间最小 和能量最省。 通常使用的是基于最小时间控制理论的时间最优控制。 这种控制是一种位开关控制，又为快速控制法，其控制输 出只能是离散的数值。它将系统的控制作用维持在极限值 上，而且不断的从一个极限值切换到另一个极限值，构成 一种最大力量的控制，这样设计出来的系统是在现实基础 上最快的系统，从而实现最小时间最优控制。 将Bang-Bang控制算法应用在ABS时，控制器的输入为 期望滑移率与实际滑移率的逻辑判断，经过位开关控制， 输出为刹车盘制动力矩。
2017/2/10
高选择控制
控制方式：一个车桥上的两个车轮由一条通道控制，即两个 轮速传感器对应一个压力控制阀，制动压力取决于后抱死 车轮的状态，对于不对称路面，选择附着系数较高的一侧 车轮进行控制。 优点：附着系数得到充分利用。 制动距离短 缺点：对于附着系数不对称的路面，该控制方式会产生附加 的横摆力矩。 降低制动时的方向稳定性
2017/2/10
汽车开始制动时，驾驶员踩 下制动踏板，对制动管路中油压 进行控制，制动器使车轮产生制 动力矩，同时产生地面制动力。 车辆进入制动状态后首先对滑移 率进行判断，如果滑移率小于 Smin，应进入增压状态；如滑移 率大于Smin，接着检查是否大于 Smax，如大于Smax将进入减压 状态；如果滑移率在Smin至 Smax之间，接下来则会进入制动 器的保压状态。 BANG-BANG控制算法预选 两个门限值Smin和Smax，并通 过门限值值之间的逻辑关系，进 行循环控制，使车轮的速度控制 在一定的范围内而不产生抱死。
2017/2/10
*********地面制动力****** Fxb(k)=m*g*phi(k); *计算轮胎的角加速度，加速度 beta(k)=(Fxb(k)*rdTb(k))/Iw; a_u(k)=Fxb(k)/m;
*****制动压力调节********* if s(k)<Smin Tb(k+1)=Tb(k)+ki*Ts; 制动器增压 elseif s(k)>=Smax if Tb(k)>=0&Tb(k)<=kd*Ts; Tb(k+1)=0; else Tb(k+1)=Tb(k)-kd*Ts; 制动器减压 end elseif s(k)>=Smin&s(k)<=Smax Tb(k+1)=Tb(k); 制动器保压
2017/2/10
ABS综合控制分类
ABS按控制通道分类有四通道、三通道、二通道、一通道。
控制通道是指能够独立进行制动压力调节的制动管路。
一通道式ABS : 又常叫单通道ＡＢＳ，它是在后轮制动器总管中设置一个制 动压力调节器，在后桥主减速器上安装一个轮速传感器，有的也在后轮上各 安装一个。其性能特点是，制动时两后轮不会抱死，能够显著提高制动时的 方向稳定性，同时结构简单、成本低。 所以，一通道式ＡＢＳ在轻型载货车上的应用较为广泛。 二通道式ABS： 二通道式ABS难以在方向稳定性、转向控制性和制动效能各 方面得到兼顾，目前采用很少。
2017/2/10
修正的独立控制
控制方式：和独立控制一样，每个轮速传感器对应一个压力 控制阀。具体控制方式是，对一个车桥上的左右轮中附着 系数低的一侧车轮用独立控制，附着系数高的另一侧按一 定的比例以低于最大附着系数利用率进行控制，或者使其 控制压力的建立时间推后一段。 优点：综合了独立控制和低选择控制的优点。 制动距离较短，方向稳定性较好
2017/2/10
2.PID控制分析：
PID控制方案并不要求精确的受控对象数学模型，也 不要求系统线性，只要现场整定PID参数合适，就会得到 很好的控制效果，因此在工业界得到广泛的应用。 将PID控制算法应用在ABS时，PID控制器是以期望滑 移率与实际滑移率之差作为输入，输出为刹车盘制动力矩。
2017/2/10
2017/2/10
PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类： （1）理论计算整定法 主要依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这 种方法所得到的计算数据未必可以直接使用，还必须通过工程实际进 行调整和修改。 （2）工程整定方法 主要有Ziegler-Nichols整定法、临界比例度法、衰减曲线法。 这三种方法各有特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公 式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参 数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。
PID 控制器包括比例、积分和微分三个环节，各环节的作用如下： ( 1) 比例环节: 主要用于提高系统的动态响应速度和减小系统稳态误差即 提高系统的控制精度。该环节成比例地反映控制系统的偏差信号e( r) ， 一旦产生偏差，控制器立即产生控制作用，以减少偏差使实际值接近 目标值。 ( 2) 积分环节: 在一般的PID 控制中，当有较大的扰动或大幅度改变给定值 时，由于有较大的偏差，以及系统有惯性和滞后，故在积分项的作用 下，往往会产生较大的超调和长时间波动、振荡次数增加和调整时间 延长，使系统的稳定性下降。通常用积分时间常数Ti来表示积分作用 的强弱，Ti取值必须合适，Ti取值太大会导致系统趋于不稳定，反之 其取值太小影响系统控制性能，使控制性能变差。 ( 3) 微分环节: 根据偏差信号的变化趋势( 变化速率) 对其进行修正，在偏 差信号值变得太大之前，引入一个有效的修正信号，从而使系统的动 作速度加快，减小调节时间。
2017/2/10
ABS的作用
1) 确保方向安全性（Stability） 2) 确保方向操纵性（Steerability） 3) 缩短制动距离（Stopping Distance） 4) 减少轮胎的局部过度磨损 ,提高轮胎的使用寿命 5) 减少刹车消耗，延长刹车轮鼓、碟片的使用寿命 ABS防抱死系统并非万能，在轮胎与路面附着力较差的情况下(如 冰面)或特殊路况下，ABS的作用并不明显。
1984年代
1990年代
2017/2/10
日本车开始使用NIPPON社的ABS
德国开发与Master Cylinder 一体型的H .U。 韩国车辆开始使用ABS（选装）。
系统组成
(1)轮速传感器 常用的轮速传感器是电磁式的，即利用电磁感应原理检测车轮速 度，并把轮速转换成脉冲信号送至ECU。一般轮速传感器都安装在车 轮上，有些后轮驱动的车辆，检测后轮速度的传感器安装在差速器内。 (2)电子控制单元(ECU) ECU的作用是接收轮速传感器发出的信号，计算出车轮的运动状 态。据此对压力调节装置发出控制指令。当系统发生异常时，由警报 灯或蜂鸣器报警，使整个系统停止工作，恢复到常规制动方式。目前 ECU主要是由集成度、运算精度都很高的数字电路构成。 (3)压力调节装置 压力调节装置也就是ABS的执行机构，它根据ECU的指令来调节各 车轮制动器的制动压力。制动压力调节器可分为液压式、气压式和空 气液压加力式。目前应用最广泛的是液压制动系统。制动压力调节器 的主要元件是电动泵、液压控制阀和液压控制通道。
总泵
前轮速传感 器
EMS
后轮速传感 器
发动 机
ABS 单元 (液压控制单元+控制模块)
前轮速传感 器
后轮速传感 器
2017/2/10
ABS系统的多轮控制策略
低选择控制
控制方式：一个车桥上的两个车轮由一条通道控制，即两个 轮速传感器对应一个压力控制阀，制动压力取决于预先抱死 车轮的状态，对于不对称路面，选择附着系数较低的一侧车 轮； 优点：左右车轮产生的制动力相同，减少或消除了横摆和转 向力矩； 操纵性和方向稳定性好 缺点：附着系数较高的一侧车轮的附着系数得不到充分利用。 制动距离加大
2017/2/10
四通道ＡＢＳ: 指的是它有四个轮速传感器，在通往四个车轮制动分泵 的管路中，各设一个制动压力调节器装置，进行独立控制，构成四通 道控制形式。其性能特点是，可以最大程度地利用每个车轮的最大附 着力，特别适用于汽车左右两侧车轮附着系数接近的路面，不仅可以 获得良好的方向稳定性和方向控制能力，而且可以得到最短的制动距 离。
2017/2/10
仿真结果：
2017/2/10
2017/2/10
PID控制策略
1 .PID控制基本原理： PID控制是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法简单、 鲁棒性好及可靠性高，被广泛用于过程控制和运动控制中。PID控制 量u和偏差P的函数关系式为：