轻型电子机械制动汽车防抱死制动系统研究(附件)【字数：15792】
本次设计的课题是轻型电子机械制动汽车防抱死制动系统研究。首先第一章是对本文的研究对象做了一个简述，然后介绍了本次选题的目的和意义以及制动系统的发展历史，接下来阐明了本文研究的主要内容。第二章介绍了汽车电子制动系统的构成和简单原理，这里面，先介绍了EMB的组成和原理，然后分析了汽车在制动时的受力情况；接下来主要介绍了滑移率的知识，比如滑移率与附着系数的关系；最后建立动力学系统模型与轮胎模型。第三章主要介绍了驱动电机的参数计算与选型；先通过计算转矩与转速选择合适的电机，选择了无刷直流电机；接着介绍了驱动电机的原理，主要对驱动电机控制电路的设计。第四章主要介绍了ABS制动系统的控制与仿真，这里面重点分析了无ABS控制时制动系统的仿真分析；然后分别对驾驶员意图子系统，轮胎模型子系统，滑移率子系统，制动系统子系统一一进行仿真分析。第五章介绍了ABS制动系统的模糊控制与仿真，主要分析了模糊控制器，PID控制器以及模糊PID控制器这三种控制器的设计等基本知识，然后分别对这三个进行仿真，并且各自与无ABS相比较，简单分析其优越性，最后分析可以发现模糊PID控制器有着更好的制动效果，更符合制动性能的要求。最后进行全文总结与展望。关键词电子制动系统；滑移率；ABS；模糊控制
目 录
第一章 绪论 2
1.1本文研究课题的简述 2
1.2选题的目的和意义 2
1.3制动系统的发展历史 2
1.4 本文主要研究内容 2
第二章 汽车制动系统的结构与原理 2
2.1 EMB的概述 2
2.1.1 EMB的组成与工作原理 2
2.1.2制动执行器的组成 2
2.2防抱死制动控制原理与分析 2
2.2.1汽车在制动时的运动情况 2
2.3 关于滑移率的论述 6
2.3.1 滑移率的概念 6
2.3.2 滑移率与附着系数的关系 2
2.4 汽车动力学系统的建模 2
2.4.1 单轮胎模型的受力分析 8
2.4.2 双轮胎模型的受力分析 9
2.5 轮胎模型 10
2.6小结 11
第三章 汽车驱动电机的选型与 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
控制 12
3.1 EMB驱动电机的参数计算与选型 12
3.1.1 驱动电机最小转矩的计算 12
3.1.2 驱动电机最高转速的计算 13
3.2 关于驱动电机的论述 13
3.2.1 无刷直流电机的结构及其原理 14
3.2.2 驱动电机控制电路的设计 16
3.2.3 制动系统的模型 19
3.3 小结 19
第四章 ABS制动系统的控制与仿真 20
4.1 驾驶员意图子系统的分析 20
4.2 无ABS控制仿真分析 21
4.3 轮胎模型子系统的仿真分析 23
4.4 滑移率子系统仿真分析 23
4.5 制动系统子系统仿真分析 24
4.6 小结 24
第五章 ABS制动系统的模糊控制与仿真 25
5.1 关于模糊控制的论述 25
5.1.1 模糊控制的结构与基本的概念 25
5.1.2 定义个语言变量的语言值 25
5.2 ABS制动系统模糊控制设计与仿真 26
5.3 PID控制器的仿真与分析 30
5.3.1 PID控制器的设计 30
5.3.2 PID控制器的仿真 30
5.4 模糊PID控制系统的设计与仿真 31
5.4.1 模糊PID控制器的建立 32
5.4.2 ABS制动系统的模糊PID仿真 34
5.5 小节 37
第六章 总结 38
致 谢 39
参考文献 40
第一章 绪论
1.1本文研究课题的简述
本次我毕业设计讨论的课题是轻型电子机械制动汽车防抱死制动系统，汽车电子制动（EMB）它相比于传统的液压制动系统有着很大的优势，比如说构造简单，响应快，能有效的制动，构件维修简单等。因此对EMB 的制动安全性能的研究具有很大的研究前景和意义。
1.2选题的目的和意义
电子机械制动系统是近年来一种新型的制动系统，虽然其出现的时间不久，但已经显现出很大的优越性。与以往的制动系统相比较，它把电作为制动系统的能量来源，用电机驱动产生制动力，反应快，极大地提高汽车制动性能的稳定性。另外，EMB不用传统的油泵，改用电机，防止液压油的泄露，同时保护了环境，简化了制动结构，减轻重量，满足了节能安全，环保等发展要求，具有很大的发展前景。
而且随着经济的发展，汽车技术也日益成熟，汽车已经成为日常的必需品。然而汽车安全性也逐渐引起人们的关注。现如今，车速的大大加快，导致了对应急制动的要求的提高，以及对制动系统稳定性的严格要求。ABS已经成为汽车的标配。它有以下优点：提高汽车方向的稳定性，缩短制动距离，防止汽车在紧急刹车时方向失控，保护轮胎等。
1.3制动系统的发展历史
由于外国工业发展迅速，对汽车技术的研究比较深入，技术也相对先进，时间也比较长，所以ABS出现也有一段历史了，只是它最开始不是应用在汽车上，最早出现在火车和飞机上[1]。当制动力过大时，车轮很容易出现锁死现象从而在道路上滑行，由于车轮和路面之间有一定的摩擦力，所以就会在车轮外圆出现应该小的平面，从而使汽车方向不能稳定，汽车的制动效果变得很差。所以ABS还并没有在汽车上实验成功，人们对ABS的概念也很模糊。
ABS真正的起源还要得益于德国公司Bosch的研发，1936年Bosch申请“机动车辆防止刹车抱死装置”的专利[2]。60年代左右Bosch公司再次对ABS制动系统进行深入的研究，最后取得了成功，证明了车轮防抱死时可以做到的，ABS也开始出现在人们的视野中。随着后来慢慢的深入研发，人们对ABS也有了更大的了解。然而还是受限于当时资源的匮乏，一些条件的限制，ABS在汽车制动的控制时还不是很稳定，容易出现事故，而且成本较高，维修困难，所以并没有普及。
纵观中国就比较落后了，因为我国汽车工业技术起步晚,研究条件有限等，因此和国外有一定的差距，大约在70年代左右，我国最先对ABS的展开研究的是一汽集团[3]，但由于当时技术严重缺乏，也只是对ABS一个简单的探索；真正把ABS装在自己生产的汽车上研究的是二汽公司，随后，国内的一些企业开始相继展开对ABS的研究。然而绝大部分公司还是由于缺少ABS的主要研制技术，无法进行深入的研究。在各企业之后，一些高校也开始进行研究。以清华大学为代表，建立理论研究，再结合从国外引进的技术，开始了一些控制器的实验。后来随着各大高校的一起研究，对ABS的技术才取得一定的成果
目 录
第一章 绪论 2
1.1本文研究课题的简述 2
1.2选题的目的和意义 2
1.3制动系统的发展历史 2
1.4 本文主要研究内容 2
第二章 汽车制动系统的结构与原理 2
2.1 EMB的概述 2
2.1.1 EMB的组成与工作原理 2
2.1.2制动执行器的组成 2
2.2防抱死制动控制原理与分析 2
2.2.1汽车在制动时的运动情况 2
2.3 关于滑移率的论述 6
2.3.1 滑移率的概念 6
2.3.2 滑移率与附着系数的关系 2
2.4 汽车动力学系统的建模 2
2.4.1 单轮胎模型的受力分析 8
2.4.2 双轮胎模型的受力分析 9
2.5 轮胎模型 10
2.6小结 11
第三章 汽车驱动电机的选型与 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
控制 12
3.1 EMB驱动电机的参数计算与选型 12
3.1.1 驱动电机最小转矩的计算 12
3.1.2 驱动电机最高转速的计算 13
3.2 关于驱动电机的论述 13
3.2.1 无刷直流电机的结构及其原理 14
3.2.2 驱动电机控制电路的设计 16
3.2.3 制动系统的模型 19
3.3 小结 19
第四章 ABS制动系统的控制与仿真 20
4.1 驾驶员意图子系统的分析 20
4.2 无ABS控制仿真分析 21
4.3 轮胎模型子系统的仿真分析 23
4.4 滑移率子系统仿真分析 23
4.5 制动系统子系统仿真分析 24
4.6 小结 24
第五章 ABS制动系统的模糊控制与仿真 25
5.1 关于模糊控制的论述 25
5.1.1 模糊控制的结构与基本的概念 25
5.1.2 定义个语言变量的语言值 25
5.2 ABS制动系统模糊控制设计与仿真 26
5.3 PID控制器的仿真与分析 30
5.3.1 PID控制器的设计 30
5.3.2 PID控制器的仿真 30
5.4 模糊PID控制系统的设计与仿真 31
5.4.1 模糊PID控制器的建立 32
5.4.2 ABS制动系统的模糊PID仿真 34
5.5 小节 37
第六章 总结 38
致 谢 39
参考文献 40
第一章 绪论
1.1本文研究课题的简述
本次我毕业设计讨论的课题是轻型电子机械制动汽车防抱死制动系统，汽车电子制动（EMB）它相比于传统的液压制动系统有着很大的优势，比如说构造简单，响应快，能有效的制动，构件维修简单等。因此对EMB 的制动安全性能的研究具有很大的研究前景和意义。
1.2选题的目的和意义
电子机械制动系统是近年来一种新型的制动系统，虽然其出现的时间不久，但已经显现出很大的优越性。与以往的制动系统相比较，它把电作为制动系统的能量来源，用电机驱动产生制动力，反应快，极大地提高汽车制动性能的稳定性。另外，EMB不用传统的油泵，改用电机，防止液压油的泄露，同时保护了环境，简化了制动结构，减轻重量，满足了节能安全，环保等发展要求，具有很大的发展前景。
而且随着经济的发展，汽车技术也日益成熟，汽车已经成为日常的必需品。然而汽车安全性也逐渐引起人们的关注。现如今，车速的大大加快，导致了对应急制动的要求的提高，以及对制动系统稳定性的严格要求。ABS已经成为汽车的标配。它有以下优点：提高汽车方向的稳定性，缩短制动距离，防止汽车在紧急刹车时方向失控，保护轮胎等。
1.3制动系统的发展历史
由于外国工业发展迅速，对汽车技术的研究比较深入，技术也相对先进，时间也比较长，所以ABS出现也有一段历史了，只是它最开始不是应用在汽车上，最早出现在火车和飞机上[1]。当制动力过大时，车轮很容易出现锁死现象从而在道路上滑行，由于车轮和路面之间有一定的摩擦力，所以就会在车轮外圆出现应该小的平面，从而使汽车方向不能稳定，汽车的制动效果变得很差。所以ABS还并没有在汽车上实验成功，人们对ABS的概念也很模糊。
ABS真正的起源还要得益于德国公司Bosch的研发，1936年Bosch申请“机动车辆防止刹车抱死装置”的专利[2]。60年代左右Bosch公司再次对ABS制动系统进行深入的研究，最后取得了成功，证明了车轮防抱死时可以做到的，ABS也开始出现在人们的视野中。随着后来慢慢的深入研发，人们对ABS也有了更大的了解。然而还是受限于当时资源的匮乏，一些条件的限制，ABS在汽车制动的控制时还不是很稳定，容易出现事故，而且成本较高，维修困难，所以并没有普及。
纵观中国就比较落后了，因为我国汽车工业技术起步晚,研究条件有限等，因此和国外有一定的差距，大约在70年代左右，我国最先对ABS的展开研究的是一汽集团[3]，但由于当时技术严重缺乏，也只是对ABS一个简单的探索；真正把ABS装在自己生产的汽车上研究的是二汽公司，随后，国内的一些企业开始相继展开对ABS的研究。然而绝大部分公司还是由于缺少ABS的主要研制技术，无法进行深入的研究。在各企业之后，一些高校也开始进行研究。以清华大学为代表，建立理论研究，再结合从国外引进的技术，开始了一些控制器的实验。后来随着各大高校的一起研究，对ABS的技术才取得一定的成果
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