如何進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)仿真建模
要進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)仿真建模,您可以按照以下步驟進(jìn)行:
首先,明確制動(dòng)系統(tǒng)的頂級(jí)控制方式。它被指定為踏板力或來(lái)自主缸的液壓,參數(shù) OPT_BK_PEDAL 決定輸入形式。若 OPT_BK_PEDAL 為 0,不需要制動(dòng)踏板力信息,輸入只是主缸壓力;若為 1,踏板力定義為輸入并直接轉(zhuǎn)換為主缸壓力;若為 2,踏板力由向主缸提供壓力的助力器作用。
然后,設(shè)置制動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)。使用相關(guān)文檔描述的界面進(jìn)行操作,生成的 Echo 文件“制動(dòng)”部分會(huì)列出這些參數(shù)。
在動(dòng)力學(xué)建模方面,以兩自由度單輪模型為例。若忽略空氣阻力及車輪滾動(dòng)阻力,系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程為:
Iw*d(Fxb*rd - Tb)/dt (1)
m*du/dt = Fxb (2)
其中,地面制動(dòng)力 Fxb 等于地面作用于車輪的法向反力 Fx 與路面附著系數(shù)μ的乘積,μ為制動(dòng)滑移率 Sb 的函數(shù)。
對(duì)于分段線性的輪胎模型,用兩段直線近似表示路面附著-滑移曲線,得到分段線性化的附著系數(shù)μ與車輛滑移率 sb 的關(guān)系(即“Dugoff”模型),表達(dá)式為:
Sb / So
{
Sh, Sb <= So
Sh - (Sh - Sg) * (Sb - So) / (1 - So), Sb > So
}
在控制算法上,以門限值控制算法為例,其基本思想是保證車輪滑移率在理想范圍內(nèi)。制動(dòng)開始后,隨制動(dòng)壓力升高車輪轉(zhuǎn)速減小出現(xiàn)滑移,當(dāng)滑移率達(dá)上限 Smax 時(shí)減小制動(dòng)壓力,減至下限 Smin 時(shí)再增大壓力,循環(huán)直至車輛停止。
仿真流程及參數(shù)輸入中,ABS 控制器用到的控制參數(shù)包括:由路面附著系數(shù)μ與滑移率 Sb 關(guān)系曲線表示的輪胎模型、滑移率控制上下限 Smax 和 Smin、車輛模型參數(shù)及初始車速、制動(dòng)器油壓增長(zhǎng)率 ki 和減小率 kd 等??刂七壿嬯P(guān)鍵是計(jì)算當(dāng)前車輪滑移率 Sb(t)并與上限值比較,來(lái)判斷對(duì)制動(dòng)液壓控制系統(tǒng)的增壓或減壓操作。
在實(shí)例分析中,給出單輪制動(dòng)動(dòng)力模型參數(shù),按照給定的控制流程采用 m 語(yǔ)言編制仿真程序。通過(guò) Matlab 代碼進(jìn)行仿真,能得到相關(guān)結(jié)果,如滑移率、車速與輪速、制動(dòng)力矩等隨時(shí)間的變化曲線。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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