汽车电子感应制动控制系统的控制规则研究与仿真

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道路交通安全检测部门统计发现,有三分之二的交通意外,事故发生的部分原因主要归咎于启动主动安全系统-制动系统的响应慢。因此,改进汽车结构中的不足,提高汽车制动系统的反应速度,将会有助于提高汽车的制动安全性。本文研究设想是以电子感应式制动踏板代替传统的制动踏板,采用模糊控制方式研究确定制动系统控制规则,简化控制环节,减少制动滞后时间;控制车轮滑移率,保证汽车制动时方向稳定、可控,将可大大提高路面交通安全,有很好的经济价值和社会效益。2002年,德国博世公司在梅赛德斯—奔驰的新款E级车上使用了感应制动控制(SBC)系统,本文借鉴该系统进行研究。本文通过车辆的动力学研究,利用Simulink软件建立车辆的动力学模型并仿真验证;分析研究滑移率控制器输入输出变量,并针对各输入变量研究并确定控制规则,采用模糊控制的方法设计滑移率模糊控制器,并利用Matlab软件予以实现;以电子式制动踏板代替传统制动踏板,制动踏板加速度传感器反映驾驶员的真实意图,将检测信号作为制动踏板加速度模糊控制器输入量,研究确定制动踏板加速度模糊控制器的控制规则,并利用Matlab软件予以实现;研究汽车转弯时,考虑汽车横向力的影响,以转向盘转动角度为输入量,分析研究设计转向制动模糊控制器,并利用Matlab软件予以实现;研究汽车在不同车速制动时,对应不同的制动减速度,以制动初始车速为输入量,分析研究设计车速模糊控制器,并利用Matlab软件予以实现。在车辆的Simulink动力学模型和各输入变量的Matlab模糊控制器基础上,建立SBC的综合Simulink模型,针对各输入变量分别仿真分析并最后综合仿真分析。研究结果表明,由于SBC减少了制动传动的中间环节,达到缩短制动反应时间、缩短制动距离,提高制动安全性的目的。
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