汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法仿真研究論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　編號</b></p><p><b>　　無錫太湖學院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題目： 汽車防抱死制動系統(tǒng)的控制方法 </p><p>　　仿真研究 </

2、p><p>　　信機 系 機械工程及自動化 專業(yè)</p><p>　　學 號： 　　　　　　　</p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： 　 （職稱：講師 ）</p><p>　?。毞Q： ）</p><p>　　2013年5月25日

3、</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　為了能夠準確的了解制動防抱死系統(tǒng)的性能，常常使用計算機仿真技術來進行研究，本設計采用Matlab/Simulink模擬汽車在直線制動的運動狀態(tài)，對ABS系統(tǒng)的控制規(guī)律進行計算機仿真。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。</p><p&g

4、t;　　ABS防抱死制動系統(tǒng)模型的建立，是計算機與生產實際相融合的產物。模型的建立，可以代替危險性試驗，提高安全性和經濟性，同時可以方便快捷的得到試驗所得到的結果，以此完善設計開發(fā)中的產品性能，為ABS系統(tǒng)的研制與開發(fā)提供一條有效的方法。</p><p>　　本設計簡單介紹了制動系統(tǒng)的工作原理，通過建立普通制動系統(tǒng)和ABS防抱死系統(tǒng)的數學模型，提出了基于路面附著系數的ABS控制算法，并根據數學模型，利用Matla

5、b/Simulink軟件建立普通制動系統(tǒng)和ABS防抱死制動系統(tǒng)的仿真模塊，分析普通制動系統(tǒng)和裝有防抱死制動系統(tǒng)(ABS)車輛制動過程中各參數的動態(tài)變化規(guī)律。通過對比仿真結果可知ABS防抱死制動系統(tǒng)不僅能夠達到防止車輪在制動過程時抱死的目的，還能準確控制車輪的運動狀態(tài)，因此證明本次設計對ABS制動過程的仿真分析是有效的。</p><p>　　關鍵詞：制動；防抱死制動系統(tǒng)；仿真；Matlab/Simulink<

6、/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In order to accurately understand the anti-lock braking system performance, often using computer simulation technology to conduct research. This design

7、 uses Matlab / Simulink simulation of the car braking in a straight line movement, the ABS system of control of a computer simulation. Compared with the common experimental analysis,it has fsater analsing speed, higher p

8、recision, shorter period, etc. besides, it saves much labor and material resources. </p><p>　　The establishment of antilock brake systems is the result of the combination of computer and actual production. M

9、odel of antilock brake systems can take place of the dangerous experiments,improve the safety and save much money. At the same time, it helps get the result as soon as possible. So that the function of the product can be

10、 made better. in a word, it provides an effective method to the reserch and development of the antilock braking system.</p><p>　　The project briefly introduces the principles of the braking system .It gets a

11、ntilock braking system controlling algorithm according to the establishment of ordinary braking system and methematical antilock braking system. On the basis of methematical model, it uses Matlab/Simulink software to eat

12、ablish a simulate template of an ordinary braking system and an antilock braking system to analyses the motional changing regularity of kinds of parameters of vehicle which installed with ordinary braki</p><p&

13、gt;　　Key words：brake；antilock braking system；simulation；Matlab/Simulink </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>

14、;<b>　　目 錄V</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題研究的意義1</p><p>　　1.2 研究內容1</p><p>　　2 防抱死制動系統(tǒng)概述2</p><p>　　2.1 汽車防抱死制動系統(tǒng)ABS

15、的功能2</p><p>　　2.2ABS制動系統(tǒng)研究的理論狀態(tài)2</p><p>　　3 防抱死制動系統(tǒng)基本原理4</p><p>　　3.1 制動時汽車的運動4</p><p>　　3.2 滑移率定義6</p><p>　　3.3 滑移率與附著系數的關系7</p><p>　　3

16、.4制動時車輪的受力分析8</p><p>　　3.5 采用防抱死制動系統(tǒng)的必要性10</p><p>　　3.6 防抱死制動系統(tǒng)基本工作原理11</p><p>　　3.7 ABS控制技術及發(fā)展現狀12</p><p>　　4 基于MATLAB軟件的仿真分析15</p><p>　　4.1計算機仿真15&

17、lt;/p><p>　　4.1.1 計算機仿真的分類15</p><p>　　4.1.2 Matlab及Simulink的簡要介紹15</p><p>　　4.2 制動方程建立18</p><p>　　4.2.1 盤式制動器制動力矩的計算18</p><p>　　4.2.2 車輪模型的動力學方程20</p

18、><p>　　4.3 在MATLAB中建立無ABS制動的模型24</p><p>　　4.4 在MATLAB中建立汽車ABS制動模型26</p><p>　　4.4.1開關控制的ABS系統(tǒng)仿真26</p><p>　　4.4.2P I D控制的ABS系統(tǒng)仿真28</p><p>　　4.4.3門限控制ABS的系統(tǒng)仿

19、真30</p><p>　　4.5 MATLAB仿真的參數及結果31</p><p>　　4.5.1 仿真參數31</p><p>　　4.5.2無ABS的仿真結果32</p><p>　　4.5.3開關控制ABS的仿真結果34</p><p>　　4.5.4 PID控制ABS的仿真結果36</p&g

20、t;<p>　　4.6不同情況下的組合分析38</p><p>　　5 總結與展望41</p><p><b>　　總結41</b></p><p><b>　　展望41</b></p><p><b>　　致 謝42</b></p>

21、<p><b>　　參考文獻43</b></p><p><b>　　附錄44</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究的意義</p><p>　　對車輛的制動過程進行動態(tài)的分析研究,可以分析出車輛的性能,幫助車輛

22、的設計,采用實驗的方法雖然可以獲準確的數據。但成本大,周期長,盲目性大。計算機仿真技術的發(fā)展為車輛制動過程的研究提供了一個有效手段。通過對車輛制動過程全工況動態(tài)仿真,可仿真實際情況中影響車輛制動過程主要因素,為進一步優(yōu)化車輛的制動系統(tǒng)、縮短新產品的開發(fā)周期提供有利的工具。</p><p><b>　　1.2 研究內容</b></p><p>　　對汽車制動過程進行受力

23、分析，建立單輪車輛制動過程的動力學數學模型，通過對車輛制動過程全工況動態(tài)仿真，來模擬分析實際情況中汽車制動性能與各相關參數之間的關系，分析制動過程的特點，得出相關結論和對仿真結果進行處理，模擬出配備防抱死制動系統(tǒng)，簡稱ABS的汽車動態(tài)制動過程。</p><p>　　比較分析影響制動過程的因數：</p><p>　　1.有ABS與無ABS兩種情況下的比較</p><p&g

24、t;　　2.有ABS不同控制方法程比較</p><p>　　根據以上二種情況對汽車剎車制動過程進行仿真，比較各種不同情況下汽車的制動距離，滑移率，車速輪速的關系得出結論。</p><p>　　2 防抱死制動系統(tǒng)概述</p><p>　　2.1 汽車防抱死制動系統(tǒng)ABS的功能 </p><p>　　ABS是根據不同的轉差率輪胎附著力性能的地面—

25、—控制制動力的汽車制動系統(tǒng)。汽車制動的過程中,它可以防止車輪制動鎖發(fā)生,并充分利用地面附著系數和增益高的地面制動力，減少汽車制動距離，并能保持汽車制動器在處理。這項技術在提高車輛安全，減少交通事故損失和提高汽車運行的經濟發(fā)揮了積極作用，是一種最重要的安全技術在汽車行業(yè)。</p><p>　　ABS防抱死制動裝置就是為了防止缺陷的發(fā)生而研制的裝置，它有包括下面幾點好處：1.增加制動穩(wěn)定性2.防止方向失控、側滑和甩尾

26、3.提高制動效率，縮短制動距離（松軟的沙石路面除外）4.減少輪胎磨損，防止爆胎。</p><p>　　現代轎車的ABS由輸入傳感器、控制電腦、輸出調制器及連接線等組成。輸入傳感器通常包括四個車輪的輪速信號、剎車信號，個別車型還有減速度信號、手剎車或車油面信號。</p><p>　　第一個優(yōu)勢是提高ABS汽車制動穩(wěn)定性。汽車制動,剎車力的四個輪子是不一樣的,如果汽車前輪鎖,汽車司機將無法控制

27、行駛方向,這是非常危險的,如果汽車的后輪鎖,第一張幻燈片,搖擺的尾巴就會出現,甚至使汽車整個把嚴重的事故。ABS能防止四個輪子是完全鎖當制動,提高汽車的穩(wěn)定性。汽車制造商的研究數據表明,車輛配備ABS,會使車輪側滑事故下降了約8%。</p><p>　　ABS第二個優(yōu)勢是,可以縮短制動距離。這是由于緊急制動在同等條件下,ABS滑移率會(汽車滑動距離、傳動比)控制在20%左右,可以獲得結果的最大縱向制動力。<

28、/p><p>　　第三利用ABS是改善磨損條件的輪胎，以防止井噴。事實上，方向盤鎖會導致小輪胎磨損,輪胎胎面損失將不均勻，使輪胎消耗費用的增加，嚴重時將無法繼續(xù)使用。因此,配有ABS具有一定的經濟效益和安全。</p><p>　　此外，ABS使用方便,工作可靠。使用ABS和普通制動系統(tǒng)使用幾乎沒有差異，緊急剎車時,只有腳踩剎車踏板硬、ABS將進入工作狀態(tài)根據情況，即使雪和濕滑的道路、ABS將保

29、持制動狀態(tài)最佳。ABS通過計算機控制車輪制動力，可以充分發(fā)揮效率的制動和改善制動減速和縮短制動距離，能有效地提高車輛制動的穩(wěn)定性，防止車輛側滑和旋轉，減少交通事故發(fā)生的數量，因此被認為是最有效的措施,提高汽車的安全性。高級汽車的ABS已經和公交已經在國內外廣泛使用。</p><p>　　2.2ABS制動系統(tǒng)研究的理論狀態(tài)</p><p>　　研究ABS在中國從80年代初開始。單位和企業(yè)從事

30、的工作是開發(fā)了很多ABS,如東風汽車公司、重慶高速公路研究所、大學西安市公路、清華大學、吉林大學、北京理工大學、上海汽車制動器有限公司和山東中國重汽集團等。典型的有以下幾個。清華大學國家重點實驗室等汽車安全與節(jié)能宋健幾個博士生導師、教授,擁有強大的技術力量,他們也有一批先進的儀器和設備的配套,如汽車力學參數綜合試驗臺,彈射式沖擊試驗床和滾動試驗臺,模擬和校準試驗臺,柯達高速圖像運動分析系統(tǒng)、電液振動臺,直流電力測功機和發(fā)動機排放分析儀、

31、工況的發(fā)動機電子控制系統(tǒng)開發(fā)和仿真、計算機工作站和亞當斯,軟件思想,非接觸式速度計、噪聲測試系統(tǒng)、轉鼓試驗臺、電動汽車電池測試,電機試驗臺及其控制系統(tǒng)等。實驗室研究ABS制造各種各樣的,其中,ABS控制量,不同的輪速信號抗干擾處理,輪速信號響應的研究指出,防抱死制動電磁閥動作的研究在國內的領先地位</p><p>　　車動態(tài)模擬國家重點實驗室的吉林大學為代表的四個院士,研究人員致力于汽車操縱穩(wěn)定性、汽車輪胎、汽車

32、操縱動力學模型、汽車輪胎穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)回轉特性研究,在輪胎力學模型中,車輛操縱穩(wěn)定性和人-車閉環(huán)控制仿真運動的結果已達到世界先進水平。</p><p>　　中國南方學院技術學院的交通為代表的吳教授豪佳女士從事汽車安全與電子技術和結構設計和計算的研究,在一個獨特的特性是ABS技術,建立制動壓力函數,通過地面輪制動力和車輛動力學方程來計算平均汽車制動減速,車的速度,還可以通過計算輪缸等效應力函數的防抱死制動滑移率時。此

33、外,在滑移率之間的關系和粘附系數、車輛技術條件和試驗方法有獨特的見解。</p><p>　　濟南程軍電子科技公司為代表的ABS專家程軍、濟南程軍電子科技公司的ABS控制算法研究,作者理論與實踐的汽車防抱死制動系統(tǒng)(如幾本書，特別是在ABS控制算法，是國內ABS開發(fā)者的一個必要的信息。此外,他們都是基于仿真環(huán)境MAT2LAB防抱死控制邏輯,基于VB開發(fā)環(huán)境對車輛處理的仿真研究,仿真車輛動力學控制方面進行了研究。&l

34、t;/p><p>　　重慶形狀的產品包括汽車、摩托車系列JN111FB空氣制動電子單通道,JN144FB空氣制動電子四通道和JN244FB液壓電子設備如類型的ABS及其相關零部件30多個品種,ABS產品已通過國家汽車質量監(jiān)督檢測中心和認定的國家客車質量監(jiān)督檢驗中心、國家實用新型技術專利,并正式列入國家火炬計劃項目。西安市BoHua公司主要產品適用于大中型客車及卡車的四通道氣壓ABS和適用介質貨車液壓三通道ABS及其相

35、關組件。包括BH1203 - FB型ABS和BH1101 - FB型ABS通過了科技成果鑒定陜西省科學技術委員會和機械行業(yè)新產品鑒定的陜西省,認為該技術已達到國內領先水平。</p><p>　　山東重汽集團引進國際先進技術進行的研究也已取得了一些進展。</p><p>　　重慶公路研究所研制的適用于中型汽車的氣制動FKX - ACI 型ABS 裝置已通過國家級技術鑒定,但各種制動情況的適應

36、性還有待提高。</p><p>　　清華大學開發(fā)的適用于介質客車空氣制動ABS由于資源價格和性能優(yōu)勢,應用陶瓷材料將迅速擴大,應用金剛石、立方氮化硼超硬材料將進一步擴大,新的刀具材料的交貨時間會越來越短,品種新品牌的推出將越來越快。人們希望兩高速鋼,硬質合金強度和韌性,硬度和耐磨性的超硬材料的新的刀具材料是完全可能的。</p><p>　　3 防抱死制動系統(tǒng)基本原理</p>

37、<p>　　3.1 制動時汽車的運動</p><p>　　3.1.1 制動時汽車受力分析</p><p>　　汽車在制動的過程中主要受到地面給汽車的作用力、風的阻力和自身重力的作用。地面對汽車的作用力又分為:作用在車輪上垂直于地面的支承力和作用在車輪上平行于地面的力。汽車在直線行駛并受橫向外界干擾力作用和汽車轉彎時所受到地面給汽車的力如圖3.1所示。其中Fx為地面作用在每個車輪上

38、的地面制動力，他的大小決定于路面的縱向附著系數和車輪所受的載荷。所有車輪上所受地面制動力的總和作為地面給汽車的總的地面制動力，他是使汽車在制動時減速并停止的主要作用力。Fy為地面作用在每個車輪上的側滑摩擦力，側滑摩擦力的大小取決于側向附著系數和車輪所受的載荷，當車輪抱死時，側滑摩擦力將變得很小，幾乎為零。汽車直線制動時，若受到橫向干擾力的作用，如橫向風力或路面不平，汽車將產生側滑摩擦力來保持汽車的直線行駛方向，如圖3.1（a）所示。&l

39、t;/p><p>　　圖3.1 汽車直線和轉彎制動時的平面受力簡圖</p><p>　　若汽車在轉彎時制動或在制動時轉彎，也將產生側滑摩擦力使汽車能夠轉向，如圖3.1 (b)所示。地面制動力決定制動距離的長短，側滑摩擦力則決定了汽車制動時的方向穩(wěn)定性。這里將作用在前輪上的側滑摩擦力稱為轉彎力，將作用在后輪上的側滑摩擦力稱為側向力。轉彎力和汽車的方向操縱性有關，它保證了汽車能夠按照駕駛員的意愿轉

40、向;側向力和汽車的方向穩(wěn)定性有關，它保證了汽車的行進方向。轉彎力越大，汽車的方向操縱性越好;側向力越大，汽車的方向穩(wěn)定性越好。</p><p>　　正如上面提到的,應用適當的制動,可以有效地把車停下來。制動強度太大,是汽車的主要原因有各種危險的運動狀態(tài)。因此,汽車,根據冰雪路、壞路、水、濕路,干路,直路,彎曲的道路,道路狀況,如根據車輛的速度和方向角的駕駛條件操作,必須剎車,注意不要讓車輪鎖。</p>

41、<p>　　3.1.2 車輪抱死時汽車運動情況</p><p>　　車輪抱死時汽車所受到的側滑摩擦力將會變的很小，這將使汽車制動時保持方向操縱性和方向穩(wěn)定性的轉彎力和側向力變的很小，使汽車在制動時出現一些危險的運動情況。對ABS系統(tǒng)來說，就是要防止這些危險情況的出現。下面從汽車在一種路面上直線和轉彎制動兩方面簡單討論一下當車輪抱死時汽車的運動情況。</p><p>　　汽車在

42、一種路面上直線運動制動車輪抱死時可能出現的運動情況如圖3.2所示。圖3.2 (a)為只有前輪抱死時，由于前輪的轉彎力基本為零，無法進行正常的轉向操作。為制動時前輪全部抱死而后輪不抱死汽車的運動情況示意，當前輪抱死時轉彎力為零，駕駛員無法控制汽車的方向使汽車轉向來避讓前方的障礙物，這時由于汽車后輪不抱死，所以汽車仍具有側向力來維持方向穩(wěn)定性。圖3.2 (b)為只有后輪抱死時，后輪的側向力接近于零，汽車仍具有方向操縱性，但會因后輪抱死而失去

43、方向穩(wěn)定性使汽車側滑。汽車不能保持原來的行駛方向，由于離心力和前輪轉向力的作用，汽車將一面旋轉一面沿曲線行駛(這種運動叫外旋轉)。圖3.2 (c)為前后車輪全部抱死時時轉彎力和側向力都為零，這種狀態(tài)很不穩(wěn)定，路面不均勻、左右輪地面制動力不相等時，即使對汽車施加很小的偏轉力矩，汽車就會產生不規(guī)則運動而處于危險狀態(tài)，在不規(guī)則旋轉的過程中將制動釋放，汽車就會沿著瞬時行駛方向急速駛出，這也是很危險的。</p><p>　

44、　汽車在一種路面上轉彎制動車輪抱死時可能出現的運動情況如圖 3.3所示。所有這些運動情況若在制動時出現，都是極其危險的。</p><p>　　圖3.2 汽車直線制動車輪抱死時的運動情況</p><p>　　圖3.3 汽車轉彎制動車輪抱死時的運動情況</p><p><b>　　3.2 滑移率定義</b></p><p>

45、　　通常，汽車在制動過程中存在著兩種阻力：一種阻力是制動器摩擦片與制動鼓或制動盤之間產生的摩擦阻力，這種阻力稱為制動系統(tǒng)的阻力，由于它提供制動時的制動力,因此也稱為制動系制動力；另一種阻力是輪胎與道路表面之間產生的摩擦阻力，也稱為地面制動力。地面對輪胎切向反作用力的極限值稱為輪胎- 道路附著力，大小等于地面對輪胎的法向反作用力與輪胎- 道路附著系數的乘積。如果制動系制動力小于輪胎- 道路附著力，則汽車制動時會保持穩(wěn)定狀態(tài)，反之，如果制動

46、系制動力大于輪胎- 道路附著力，則汽車制動時會出現車輪抱死和滑移。</p><p>　　地面制動力受地面附著系數的制約。當制動器產生的制動系制動力增大到一定值(大于附著力)時,汽車輪胎將在地面上出現滑移。汽車的實際車速與車輪滾動的圓周速度之間的差異稱為車輪的滑移率。</p><p>　　滑移率S的定義式為:</p><p>　　（3.1） 錯誤!未找到引用源。<

47、;/p><p>　　式中: Sb — 滑移率;</p><p>　　Vt — 汽車的理論速度(車輪中心的速度) ; </p><p>　　ω— 汽車車輪的角速度;</p><p>　　r — 汽車車輪的滾動半徑。</p><p>　　由上式可知:當車輪中心的速度(即汽車的實際車速) Vt 等于車輪的角速度ω和車輪滾動半徑r

48、 乘積時,滑移率為零( Sb = 0) ,車輪為純滾動;當ω = 0時,Sb = 100 % ,車輪完全抱死而作純滑動;當0 < Sb <100 %時,車輪既滾動又滑動。</p><p>　　3.3 滑移率與附著系數的關系</p><p>　　圖3.4 給出車輪與路面縱向附著系數和橫向附著系數隨滑移率變化的典型曲線。當輪胎純滾動時,縱向附著系數為零;當滑移率為15 %～30 %

49、時,縱向附著數達到峰值;當滑移率繼續(xù)增大,縱向附著系數持續(xù)下降,直到車輪抱死( Sb = 100 %) ,縱向附著系數降到一個較低值。另外,隨著滑移率增大,橫向附著系數急劇下降,當車輪抱死時,橫向附著系數幾乎為零。從圖可以看出,如果能將車輪滑移率控制在15 %～30 %的范圍內,則既可以使縱向附著系數接近峰值,同時又可以兼顧到較大的側向附著系數。這樣,汽車就能獲得最佳的制動效能和方向穩(wěn)定性。ABS 即是基于這一原理而研制的。</p

50、><p>　　圖3.4 滑移率與附著系數關系</p><p>　　實驗證明，道路的附著系數受車輪結構、材料，道路表面形狀、材料有關，不同性質道路其附著系數變化很大。圖3.5給出了不同類型路面上滑移率--縱向附著系數之間的關系。</p><p>　　圖3.5 不同路面上縱向、側向附著系數與滑移率關系曲線</p><p>　　由圖3.5可以看出，各種

51、路面上的變化的總體趨勢是一致的。滑移率和縱向附著系數之間的關系曲線隨路面類型的不同，出現峰值的滑移率的取值也會不一樣，并且對應不同路面類型的滑移率--縱向附著系數曲線在峰值附著系數后曲線下降的速度也不相同，在干燥的路面上下降的快些，在濕滑的路面上略微有些下降。一般干燥潔凈的平整水泥、瀝青路面縱向峰值附著系數高達0.8-0.9，而冰雪路面的縱向峰值附著系數低至0.1-0.2。如果這種差別隨路面類型的不同變化比較明顯，則在設計ABS系統(tǒng)控制

52、方法時，就必須考慮到隨路面類型的不同而采取不同的控制目標和策略。若汽車在同一種類型路面上制動時的初速度不一樣，車輪的縱向附著系數和滑移率之間的關系曲線也會略有不同，制動時的車速越高，車輪的縱向附著系數越低。但在同一路面上以不同制動初速度制動時車輪的附著系數---滑移率關系曲線不會有太大變化。</p><p>　　簡而言之,制動在路上車,車輪附著系數和滑移率之間的非線性特性是主要因素，汽車制動性能。事實上，汽車制動

53、過程是一個非線性變化過程和路面之間輪，輪附著系數與車輪運動狀態(tài)變化的非線性過程，所以，汽車的制動過程是一種非線性制動過程。制動時汽車的制動系統(tǒng)通過改變車輪的運動,改變車輪的滑移率,形成整個制動過程的非線性。</p><p>　　3.4制動時車輪的受力分析 </p><p>　　汽車在行駛過程中能夠實施制動過程的本質原因是由于與輪胎接觸的路面給相應車輪提供了路面制動力。路面制動力是使汽車制

54、動并進行減速行駛的外力。但是路面制動力取決于兩個摩擦副的摩擦力：一個是制動器內制動器摩擦片與制動盤或者制動蹄與制動鼓之間的摩擦力—制動器制動力；另一個是輪胎與路面間的摩擦力—附著力（路面制動力）。</p><p>　　圖3.6(a) 制動時車輪受力情況</p><p>　　圖2.6(a)為車輪在制動時的受力情況示意圖，路面制動力可由下式確定：</p><p><

55、;b>　　（3.2）</b></p><p>　　式中: —路面制動力，N ；</p><p>　　—制動器摩擦力矩, Nm 。</p><p>　　上式成立的先決條件是路面制動力不超過路面間的附著力。</p><p>　　制動器制動力相當于將汽車架離地面，并踩住制動踏板，在輪胎周緣沿切線方向推動車輪直至它能轉動所需的力，

56、可由下式確定：</p><p><b>　　（3.3）</b></p><p>　　式中: —制動器制動力，N 。</p><p>　　當制動踏板力較小，制動器摩擦力矩不大時，路面與輪胎之間的摩擦力—路面制動力足以克服制動器摩擦力矩而使車輪滾動。顯然，車輪滾動時的路面制動力就等于制動器制動力，且隨踏板力的增長而增長，如圖3.6(b)所示。但路面

57、制動力是滑動摩擦的約束反力，它的值不可能超過附著力，即： 圖3.6(b) 路面制動力，制動器制動力，以及附著力的關系</p><p><b>　　(3.4) </b></p><p>　　max （3.5）</p><p>　　式中: —路面附著力，N；</p>

58、<p>　　—車輪上的垂直載荷，N；</p><p><b>　　—路面附著力系數。</b></p><p>　　圖3.6(b)路面制動力，制動器制動力，以及附著力的關系</p><p>　　當路面制動力達到附著力時，車輪即將抱死不轉而出現純滑移現象。此時，如果繼續(xù)增大制動器踏板力（或制動管路壓力），制動器制動力將由于制動器摩擦力矩的

59、增大而繼續(xù)增長。但是，若作用在車輪上的垂直載荷為常數，路面制動力達到附著力之后就不再增加。</p><p>　　由此可見，汽車的路面制動力首先取決于制動器制動力，但同時又受到路面附著力系數的限制，所以只有汽車具有足夠的制動器制動力，同時路面又能提供足夠高的附著力時，才能獲得足夠高的路面制動力，足夠大的制動減速度和較小的制動距離。</p><p>　　提示：影響附著系數的因素很多，如路面的狀

60、況、輪胎的花紋、車輛的行駛速度、輪胎與路面的運動狀態(tài)等。在諸因素中，車輪相對于路面的運動狀態(tài)對附著力有著重要的影響，特別是在濕路面上其影響更為明顯。</p><p>　　3.5 采用防抱死制動系統(tǒng)的必要性</p><p>　　汽車運行在一條直線，緊急制動突然,汽車輪鎖和汽車線往前滑,還發(fā)出嚇人的輪胎與地面之間的摩擦，車子終于停了。在日常生活中，每個人都可能會遇到這種現象。如果發(fā)生車禍，交通

61、警察是在第一個痕跡總是檢查汽車制動器,確定司機在事故中制動而采取了措施。然后測量制動距離,看看車輛制動效果好。當輪胎滑移率為8% ~ 8%，輪胎和她的臉摩擦(附著力)是最大的。如果輪胎滑移率太大,附著力減少相反。如果司機可以控制輪胎滑移率,所以它總是制動時^8% - 25%范圍內,汽車將停車在較短的制動距離。</p><p>　　當車輛轉向,如果車輛緊急制動,以及直線驅動輪鎖將會出現的現象。因為輪鎖、汽車側向附著

62、力變成零,汽車輪胎側向滑動,汽車能夠控制方向的深度,這是非常危險的。車輛橫向附著力和制動力之間的關系非常密切。當沒有剎車前、后輪胎的滑動方向是零,那么車輪側向附著力是最大的。司機一步動態(tài)制動踏板,隨著增加制動力、輪胎滑移率增加,小橫向附著力逐漸慢下來。最后,當輪胎滑移率為100%,輪胎鎖。這汽車側向附著力幾乎等于零。,把汽車,輪胎側滑開始出現。在方向盤鎖、方向盤已經不能工作,陷入這場困境的我們無法控制汽車的方向,前輪鎖車只有最后停車沿著

63、直線,只有后輪鎖車終于停止旋轉的現象,如果前輪和后輪鎖、汽車側邊緣直接的最后一站。的各種狀態(tài)是極其危險的。當然技術熟練的司機在某種程度上能根據各種條件合理地操作制動，如采用點制動。可是一旦遇上緊急狀態(tài)，大多數人都是一腳踏死制動踏板，使輪胎抱死為此。</p><p>　　司機不能做許多事情,傳感器將能夠這樣做。傳感器數據排序、判斷,到執(zhí)行機構所需信息，這部分的工作電腦,它非常簡單,根據指令執(zhí)行的計算機操作，它也不會

64、有什么大問題在機械結構。ABS系統(tǒng)調整到每個車輪制動缸，制動液壓力，以防止任何造成剎車過猛可能當車輪鎖。當不再有可能鎖車輪,然后回到正常的壓力?；坡士刂圃谝欢ǖ姆秶鷥?。這樣不但提高車輛交通的穩(wěn)定性，提高車輛方向控制,縮短制動距離。</p><p>　　3.6 防抱死制動系統(tǒng)基本工作原理</p><p>　　ABS系統(tǒng)是通過不斷變化的根據某些規(guī)則當制動壓力的制動液不會產生車輪鎖狀態(tài)。這一變

65、化過程的制動液壓力實際上是ABS系統(tǒng)實施的過程控制方法。下面基于車輪加減速度邏輯門限控制方法來控制直線制動過程的單個道路為例，簡單，基本工作原理。</p><p>　　在汽車制動,如果車輪鎖滑,橫向附著力車輪和路面之間將完全消失。如果只有前輪轉向輪制動鎖滑車輪滾滾,車輛將失去動力。如果只有后制動擁抱死亡滑動和前輪軋、甚至小橫向干擾力,也將有一個邊車(spin)現象。這些都是容易導致嚴重的交通事故。汽車制動時，因此

66、，不希望鎖車輪制動滑動，但希望這個車輪制動器到邊邊滑動狀態(tài)。</p><p>　　圖3.7 ABS的工作區(qū)域</p><p>　　通過實驗,當汽車車輪滑移率為15% ~ 15%,最大的附著系數之間的輪胎和路面。因此，為了充分發(fā)揮這種潛在輪胎與路面間的附著能力,ABS系統(tǒng)來實現速度控制車輪中心和切線速度，保持滑動率在15% ~ 20%之間這個特性。ABS工作領域的現代汽車ABS ABS工作區(qū)

67、域如圖所示在制動過程中,控制單元(ECU)在10到12次/秒的頻率控制制動壓力調節(jié)器”增壓壓力保持一個救援“制動壓力調節(jié)回路,實現車輛在制動和車輪滑移率控制在縱向附著系數路面附近之間最大的理想滑動率在較窄的范圍內,改善汽車的制動性能和制動時的方向穩(wěn)定性。為了實現這一目標,為汽車駕駛道路條件和實現不同的控制過程。目前,廣泛采用邏輯閾值ABS控制方法,即控制參數事先指定并設置相應的控制閾值方法(用于汽車,在各種速度和路面條件下,通過反復試驗

68、獲得的數據),當制動器將檢測實際參數和ECU設定閾值比較，及時控制制動過程。基于道路行駛狀況，控制過程,對制動ABS可以分為： 汽車高附著系數的路面和低附著系數路面附著系數的路面突變由高到低附著系數路面等三種制動控制過程。邏輯門限控制方法，ABS控制參數：輪減速(或角減速)、加速度(或角加速度)和</p><p>　　3.7 ABS控制技術及發(fā)展現狀</p><p>　　控股制動系統(tǒng)是一個

69、典型的反饋控制過程。如果車輛系統(tǒng)為控制對象,車輪速度傳感器作為檢測元件的反饋量,保持制動系統(tǒng)的基本原理和功能,預防、控制和調整制動管路壓力,控制和調整制動器摩擦制動轉矩,使道路制動功率的最大值,即使車輪滑移率是15% ~ 25%范圍內,以確保制動有高附著系數利用率的過程中,為了提高制動效率,滿足制動性能的綜合要求,即制動距離短,橫向穩(wěn)定性好,良好的轉向控制,保證汽車制動有足夠高的安全與舒適。</p><p>　　

70、汽車控股制動系統(tǒng)邏輯發(fā)展到現在,各種形式的邏輯。因為沒有一個統(tǒng)一的邏輯質量評價指標,只能根據實驗結果進行比較,以及各種條件邏輯設計和優(yōu)化ABS帶來了很大的不便。在這之前有許多人進行了研究,有邏輯閾值控制、PID控制和滑模變結構控制、模糊控制、開關控制。</p><p>　　邏輯門限控制，是一個典型的基于邏輯門限控制方法，它是一個控制方法、歷史最悠久的使用是汽車ABS控制方法所采用的一般。一些參數的閾值方法被用來控

71、制，即根據輪加、減速和參考滑移率限制的增壓、減壓、壓力控制、車輪滑移率的最優(yōu)滑移率附近波動。是一種有效的控制方法對非線性系統(tǒng)。該方法系統(tǒng)的可靠性和控制參數少，成分簡單，但是控制參數的調整需要更多的經驗。</p><p>　　PID控制,該方法是基于滑移率，甚至實際滑移率控制在最優(yōu)滑移率點或接近它。理論上,這個系統(tǒng)是最好的，但它的實現是困難的，尤其是在最佳滑移率點不容易確定，因此理論研究和仿真工作更多，但是沒有實際

72、的系統(tǒng)控制。</p><p>　　滑模變結構控制,基于經典控制理論的數學控制的控制是一類特殊的非線性控制方法，該方法根據系統(tǒng)狀態(tài)，偏差的導數值,不同的控制區(qū)域,在一個理想的方法來切換控制音量的大小，使系統(tǒng)在開關線相鄰區(qū)域來回運動，使系統(tǒng)領域內的滑動曲線非常小在滑動沿著在節(jié)曲線。</p><p>　　模糊控制方法,它是一種模仿人類的思維方式和控制經驗，介紹經驗的正規(guī)和控制過程,用嚴格的數學處

73、理,實現模糊推理、判斷決策,以達到令人滿意的結果。它首先將數字量的精確的模糊集隸屬函數，然后根據模糊控制規(guī)則發(fā)展的控制器，模糊邏輯推理，得到模糊輸出隸屬函數，根據推理為隸屬函數，并使用不同的方法來找到一個精確值的代表作為控制量，添加到控制執(zhí)行機構。</p><p>　　在上面的幾種控制方法，邏輯閾值控制方法是一種控制方法,歷史最悠久的使用是汽車ABS控制方法所采用的一般，這是一種控制模式經驗的基礎上,它使用一些參

74、數(如加、減速度)控制閾值的方法，并把一些輔助閾值，它是一種有效的非線性系統(tǒng)控制方法。這種控制方法的優(yōu)點是:首先,它不涉及使用特定的控制數學模型，從而消除了大量的數學計算，并且可以提高系統(tǒng)的實時響應，使軍備控制復雜的非線性問題簡化；第二，它需要更少的控制參數，特別是消除了速度傳感器，該系統(tǒng)結構簡單，成本大大降低；此外，它的執(zhí)行機構是相對容易實現。其缺點是系統(tǒng)控制邏輯比較復雜，控制不穩(wěn)定，控制系統(tǒng)在不同的閾值方法是經過反復試驗獲得的經驗數

75、據，尚未完全根據這一理論，并完成ABS裝置與邏輯閾值方法對窮人兼容性的各種模型。當使用這種控制方法對模型開發(fā)新ABS裝置，需要更多的時間和大量的實驗來確定和調整控制邏輯和控制參數,以達到最佳的制動效果。</p><p>　　滑模變結構方法的理論,具有很強的適應性,但滑動運動在剖面線開關抖動由于慣性的系統(tǒng)當疊加,所以在該方法應用到實際,必須首先解決抖動問題的系統(tǒng)。</p><p>　　最優(yōu)控

76、制方法非常成熟的理論，它將車輪的角速度和角加速度作為狀態(tài)變量，優(yōu)化控制系統(tǒng),可以實現良好的理論上的制動性能。然而，滑模變結構和最優(yōu)控制是現代控制理論的控制方法,其應用的成功，關鍵在于數學模型是正確的,事實上,幾乎不存在或無法控制,動態(tài)模型的參數識別精度的模型本身就是問題，關鍵的車輛分布(如乘客裝載質量和數量和位置)在實踐中也是可選的。和以獲得所需的數學模型在相關控制參數和狀態(tài)變量，它們都需要準確的實時速度的確定車身的。在車輛制動速度，然

77、而，不平等與車輪的轉速、車輪速度來間接計算速度，在實時性、準確性可以滿足要求的兩個控制方法。目前，以滿足需求的速度傳感器，因為它的成本是相對較高的，不能使用。此外，對于這兩種控制方式的電動伺服機制也比較復雜，因此降低了系統(tǒng)的可靠性，采用了在實踐中。</p><p>　　模糊控制也是一種控制方法基于經驗，但其控制基于之前構建一個規(guī)則庫，同時有很多控制規(guī)則在規(guī)則庫和隸屬度,基于模糊推理和模糊,然后根據控制音量控制。所

78、以,它可以保持各種復雜工作環(huán)境的特點建立了足夠的經驗規(guī)則,共同來控制汽車制動過程。因為每個規(guī)則只有一個特定形式的隸屬度來影響最終的結果，當外面的世界,當面對只有輕微影響最終結果，系統(tǒng)的魯棒性好。并不是基于模糊控制模型，這使得它特別適合解決非線性問題和復雜的系統(tǒng)。又因為它是一種控制,基于語言特點給機器可以把人們的思維、ABS具有一定的智能,更能適應不斷變化的環(huán)境,但模糊控制的計算方法不是有效的一般，只能依靠設計者的經驗和多次調試，還需要根

79、據實驗。</p><p>　　目前實際應用最廣泛的和更有效的制動控制武器系統(tǒng)控制方法的邏輯門限控制，該方法已在國外成熟，一個非常有用的控制方法。因此，有必要開發(fā)控制方法應用于制動控制系統(tǒng)。</p><p>　　4 基于MATLAB軟件的仿真分析</p><p><b>　　4.1計算機仿真</b></p><p>　　仿

80、真一個單詞源自英語“Simulink”,是真正的系統(tǒng)(物理)在不破壞的前提下,物理性質的一種合理簡化和高度概括。仿真不僅是計算機應用的一個重要方面,近年來快速發(fā)展的一個新學科。</p><p>　　在系統(tǒng)的分析設計過程中,除了使用理論分析和計算進行了系統(tǒng)的實驗研究,往往需要對系統(tǒng)的特點。這個實驗的研究一般有兩種:一種是在實際的系統(tǒng),另一個是在模型上。從安全、經濟和可能性考慮許多方面,很難做實驗在實際系統(tǒng)。所以在早

81、期采用的模型試驗。所謂模擬，就是使用系統(tǒng)模型結合實際或模擬環(huán)境條件進行研究，分析或實驗方法。其目的是力求在實際系統(tǒng)建立，是近于實際的成果。通過仿真,可以是一個部分的績效評估系統(tǒng);試驗一些新的系統(tǒng)的理論假設,等等。</p><p>　　4.1.1 計算機仿真的分類</p><p>　　根據系統(tǒng)模型的仿真系統(tǒng)仿真可分為物理模擬和數值模擬。與物理模型來模擬實際的系統(tǒng)通常被稱為物理模擬。在計算機和

82、數字仿真試驗進行了系統(tǒng)模型，也稱為計算機仿真。對于一個真正的系統(tǒng)，因為自己的復雜性，很難用一個物理模型模擬。為了研究一些復雜的系統(tǒng)設計來創(chuàng)建一個物理模型通常需要一個沉重的代價，周期長。</p><p>　　數字計算機仿真是解決困難的模擬計算機仿真。近年來,快速發(fā)展的數字集成電路技術,數字仿真的趨勢日益明顯。本文還使用在數字仿真。數字仿真通常使用以下三種方法：</p><p>　　第一個方法

83、是模擬編程仿真本身。在使用這種方法,要求用戶建立良好的系統(tǒng)數學模型。因此,這種方法通常用于系統(tǒng)簡單、仿真本身有一定的建模和編程能力。</p><p>　　第二種方法是數學模型由用戶自己設置。選擇一些常見算法圖書館系統(tǒng)是模擬的，如在應用Matlab Simulink仿真。</p><p>　　第三種方法是選擇專用仿真軟件仿真。這個軟件通常提供一個建模工具,用戶只需要方式根據原理圖仿真數據。專

84、業(yè)軟件自動建模和仿真輸出結果。</p><p>　　顯然第三的這三種方法是最簡單的，它只需要用戶輸入仿真數據，但它的成本也增加了。第一種方法的缺點是,模型是更困難的，模擬編程能力要求較高。</p><p>　　4.1.2 Matlab及Simulink的簡要介紹</p><p><b>　　Matlab簡介</b></p>&l

85、t;p>　　Matlab是 MathWorks公司1982年推出高性能的數值計算和可視化軟件,它集數值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體,構成了一個方便、界面友好的用戶環(huán)境。</p><p>　　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。經過多年的改進和擴展,已發(fā)展了線性代數課程標準工具,也是其他課程領域的實用程

86、序。在工業(yè)環(huán)境中,Matlab是用來解決實際工程和數學問題。</p><p>　　Matlab包括稱為Toolsbox(裝備)的各種應用解決問題的工具。Matlab工具箱的實際上是擴展應用一系列的Matlab函數(稱為M文件),它可以</p><p>　　用來解決這個問題的每一個特定的紀律。</p><p>　　Matlab軟件的特點：</p><

87、;p>　　在Matlab環(huán)境下，用戶可以方便地進行程序設計、數值計算、圖形繪制、輸入輸出、文件管理等各項操作?，F將它的一些重要特色進行如下小結。</p><p>　　1.數值與符號的計算功能強大</p><p>　　強大的計算、符號、形式和規(guī)模的數值計算可以完成，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數值計算功能包括矩陣運算、多項式、有理分式運算、數據分析、數

88、值積分和優(yōu)化等。</p><p><b>　　2.語言簡單易學</b></p><p>　　Matlab除了命令行交互操作,您也可以通過編程?？梢院苋菀椎厥褂肕atlab對C或Fortran語言幾乎所有的功能,包括窗戶的設計圖形用戶界面，并且容易學習的編程語言。Matlab強大的可擴展性，用戶可以編輯你的工具箱。</p><p><b&g

89、t;　　3.圖形功能強大</b></p><p>　　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，圖形和坐標可進行精細控制，識別、視覺角度和燈光設計、色彩等等。</p><p>　　4.應用工具箱特色 </p><p&g

90、t;　　Matlab應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?；竟ぞ?lt;/p><p>　　盒子有成百上千的內部功能,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、神經網絡、優(yōu)化,如金融工具箱,用戶可以直接使用該工具包,用于相關領域的科學研究。</p><p>　　產品組是廣泛應用于Mat

91、lab,包括信號和圖像處理、控制系統(tǒng)設計、通信、系統(tǒng)仿真、和許多其他領域。開放的結構使它容易為一個特定的Matlab產品組擴大需求,不斷深化理解的問題的同時,提高他們的競爭力。它允許用戶設置完成指定功能M文件,從而構成了一套適用于其他領域。對于一個工程師從事特定領域的工作,不僅可以使用函數和基本的工具箱提供的函數,運用Matlab編寫,可以很容易地構造的特殊函數,從而大大延長了Matlab的應用范圍。 </p><

92、p>　　Matlab主要產品構成有:Matlab, Matlab Toolbox, Matlab Compiler, Simulink,Stateflow, Real-Time Workshop等。</p><p>　　Simulink簡介</p><p>　　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

93、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。它可以實現集成的動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真環(huán)境,并可以根據客戶的要求設計和使用系統(tǒng)改造和優(yōu)化,以提高系統(tǒng)的性能正在努力實現高效開發(fā)系統(tǒng)的目的。</p><p>　　仿真軟件特點:仿真軟件的一種延伸和特性,Matlab軟件是實現動態(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

94、面交互建?；赪indows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/輸出功能模塊和功能模塊的功能,而不必檢查內部是如何實現功能模塊,通過調用這些工作基本功能模塊,然后將它們連接在一起可以構成系統(tǒng)需要模型,從而實現系統(tǒng)仿真模型的分析和構建。</p><p>　　仿真軟件來模擬線性和非線性系統(tǒng),連續(xù)

95、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,準確,對于更復雜的非線性系統(tǒng),效果更明顯。</p><p>　　仿真軟件提供了一個功能原則 </p><p>　　提供了一個功能EIIaSimulink規(guī)則- S函數。 S函數可以是一個M文件,C語言程序,或其他高級語言程序

96、。Simulink模型或功能模塊可以調用函數,通過一定的語法規(guī)則的年代。多虧有引入S函數,使模型更完整、更強大的處理能力。</p><p>　　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),指導用戶如何使用這些功能模塊。</p><p>　　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(

97、連接與接口)和額外的(鏈接)其他子模型庫,每個對應的功能模塊包括在模型庫,用戶還可以創(chuàng)建自己的模塊。</p><p>　　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。</p><p>　　下圖4.1為Simulink模塊庫界面截圖：</p><p>　　圖4.1 Simulink模塊庫界面截圖</p><p&g

98、t;　　4.2 制動方程建立</p><p>　　4.2.1 盤式制動器制動力矩的計算</p><p>　　假設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：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　式中：f為摩擦因數；為單側制動塊對制動盤的壓緊力；R為作用半徑。&

99、lt;/p><p>　　普通的風扇表面的摩擦襯塊,如果它的徑向寬度不是很大,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。</p><p>　　圖4.2 單側的制動塊加于制動盤的制動力矩</p><p>　　如圖4.2，平均半徑為</p><p><b>　　（4.2）</b></p>

100、<p>　　式中，和為摩擦襯塊扇形表面的內半徑和外半徑。</p><p>　　設制動盤與襯塊之間的單位壓力為p，則在不同的微元面積上的摩 擦力對制動盤中心的力矩為，而如圖4.1 </p><p>　　單側的制動塊加在制動盤上的制動力矩應為</p><p><b>　?。?.3）</b></p><

101、;p>　　單側的襯塊加在制動盤的總摩擦力為</p><p><b>　　（4.4）</b></p><p><b>　　所以有效的半徑為</b></p><p><b>　?。?.5）</b></p><p>　　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。

102、上式也可以寫成是</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　式中，m=R1/R2</p><p>　　因為m<1，m/(1+m)2<1/4，故Re>Rm，且m越小則兩者差值越大。</p><p>　　應當指出，若m過小，即扇形的徑向寬度過大，襯塊摩擦面上各不同半徑處的滑磨速度相

103、差太遠，磨損將不均勻，因而單位壓力分布均勻這一假設條件不能成立，則上述計算方法也就不適用。m值一般不應小于0.65。</p><p>　　制動盤工作面的加工精度應達到下述要求：平面度允差為0.012mm，表面粗糙度為Ra0.7—1.3μm，兩摩擦表面的平行度不應大于0．05mm，制動盤的端面圓跳動不應大于0.03mm。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，其牌號不應低于HT2

104、50。</p><p>　　方程在MATLAB中的程序模塊如下：</p><p>　　圖4.3 子系統(tǒng)—模型</p><p>　　4.2.2 車輪模型的動力學方程</p><p>　　假設單論模型的質量為m，車輪的轉動慣量為I，車輪的旋轉角速度為w，地面的制動力為Fxb，作用于車輪的制動力矩為Tu，假設向左為速度正方向，逆時針旋轉方向為正，忽

105、略了空氣阻力和滾動阻力，則有以下方程：</p><p><b>　　（4.7）</b></p><p><b>　?。?.8）</b></p><p><b>　　（4.9）</b></p><p>　　為了使問題進一步簡化，可作如下假設：</p><p&g

106、t;　　認為車輪抱死得很快，忽略其車速的降低；</p><p>　　認為車輪載荷是一個常數，Fz = mg；</p><p>　　如圖所示，附著系數隨滑移率變化曲線近似的用兩段直線段來表示，即</p><p>　　當時， （4.10）</p><p><b>

107、;　　當時，</b></p><p><b>　?。?.11）</b></p><p>　　圖4.4附著力系數隨滑移率變化曲線</p><p>　　式（4.10），（4.11）在MATLAB中的程序模型： </p><p>　　圖4.5 子系

108、統(tǒng)—的模型</p><p>　　車身速度由下式確定：</p><p><b>　?。?.12）</b></p><p><b>　?。?.13）</b></p><p>　　車輪速度，即切線速度可由下式確定：</p><p><b>　?。?.14）</b&g

109、t;</p><p><b>　?。?.15）</b></p><p>　　由（4.12），（4.13）式在MATLAB中的程序模型如下：</p><p>　　圖4.6 子系統(tǒng) — 的模型</p><p>　　由（4.14），（4.15）式在MATLAB中的程序模型如下：</p><p>　　圖4