Matlab汽车ABS模糊控制系统设计(2)
1.1.2 汽车的ABS系统及意义
汽车防抱死制动系统 (Anti—lock Braking System)是一种基于传统的制动系统来防止车轮抱死的机电一体化系统[3]。汽车行驶的时候如果遇到危急情况会紧急制动，这时汽车车轮会出现抱死状态。然而，汽车车轮在紧急时候出现抱死会引发很多很多的交通事故。如果汽车的前轮出现抱死状况，汽车就会失去转向能力，驾驶员就没有办法使汽车转弯或者躲避一些障碍物；如果汽车的后轮出现抱死状况，汽车就会发生侧滑，严重的时候甚至会发生甩尾现象导致交通事故，造成乘客的伤害，这是没有办法接受的。
ABS可以提高汽车安全性能，可以在汽车紧急制动的时候，预防车轮出现抱死的现象，从而缩短汽车的制动距离，保证汽车的安全行驶和人员的人身安全。峰值附着系数决定于轮胎和地面接触的力学特性，一般出现在滑移率15％一20％之间[4]。在滑移率为15-20%的时候，汽车的制动能达到完美状态，这样汽车就容易制动。
1．2 汽车ABS系统的发展
1.2.1 ABS系统在国外的发展状况
ABS系统一开始是用在飞机和火车上的。吹冰十多年前，福特公司开始将ABS技术用在汽车上，但是由于当时的ABS系统刚刚发展，功能单一、可靠性差、价格较高，ABS系统在汽车上的使用并不理想。到七十年代，信息时代到来，科学技术（尤其是电子技术）迅猛发展，才又为ABS系统在汽车上的推广提供了可能；九十年代，ABS系统发展才进入成熟阶段，控制精度和可靠性不断提高，不断提高汽车行驶的安全性。
1.2.2 ABS系统在国内的发展状况
二十世纪八十年代，我国将汽车ABS系统列入“九五”计划，这是我国第一次将对ABS系统的研究提上国家日程。我国检验ABS产品的国家标准GBl3594．92《汽车防抱制动系统性能要求和试验方法》等都采用了联合国欧洲经济委员会(ECE)的汽车制动法规R13的附件13(采用制动防抱装置的车辆的试验要求)[5]。
目前的ABS系统一般都是采用经典控制方法和闭环比例控制方法。然而经典控制方法对于汽车制动时复杂的环境（汽车制动时的环境条件，路况条件及车况复杂）并不能取得很好的效果；而闭环比例控制方法虽然能应对复杂的情况，但是又会使的系统的动态特性变差，导致系统不稳定[16]。在针对这一情况，研究人员认为需要采用一个新的控制方法，也就是模糊控制。
1．3 本文的主要研究内容
1、本文首先描述了汽车制动的时候车轮的受力分析和运动方程，从而确定制动压力与滑移率之间的关系，为接下来的研究奠定理论依据。
2、再研究汽车制动的全部过程，然后建立汽车制动模型，应用模糊控制模块设计并建立模糊控制器。
3、接着在MATLAB／SIMULINK软件中建立汽车ABS仿真控制模型。
4、最后在SIMULINK中模拟仿真得出结论，模拟控制能够很好地进行了控制，使汽车达到了最佳的制动状态。
2 ABS系统的工作原理与结构
2. 1 ABS系统的控制原理
汽车制动的时候，地面能够提供的的制动力与纵向附着系数有关，纵向附着系数大，那么地面能够支持的制动力就大，汽车制动时的减速度也就大，制动距离也就小；地面能够支持的侧向力则与侧向附着系数相关，侧向附着系数大，那么汽车地面能够支持的侧向力就大，汽车制动时抵抗侧向滑动的能力就强，也就是不易出现侧滑的现象。在车轮滑移率在15%—20％之间时，店面和车轮之间纵向附着系数处于最优状态，并且同时也有很好的侧向附着系数，这时候的汽车制动性能最优。汽车的防抱死系统就是通过调节制动压力的大小，使得车轮在整个制动的过程中不会出现抱死状态，并且纵向附着系数也一直处于最优状态。
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