车辆防抱死制动系统仿真研究
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2020-01-10
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车辆防抱死制动系统仿真研究
张远东，王建正
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作者简介：张远东，（1987-），男，硕士研究生，主要研究方向:物流工程、交通运输。
通信联系人：王建正，(1964-)，男，教授，主要研究方向:企业信息化。E-mail: tjpuwjz@163.com
（天津工业大学管理学院，天津 300387）
摘要：显然，配备防抱死制动系统是提高汽车制动安全的重要途径。因此，如何评价一个5
ABS 系统的制动性能就变得越来越总要。本文建立了适合于计算机仿真的车辆动力学模型，
其中包括单轮车辆模型、轮胎模型、制动系统模型、路面模型和控制模型，并采用车辆动力
学原理和 MATLAB/Simulink 仿真相结合的方法，建立得到 MATLAB/Simulink 仿真程序模
块，仿真分析了普通制动系统和装有防抱死制动系统(ABS)车辆制动过程中各参数的动态变
化规律。同时经过与已有的单轮实验研究对比，证实仿真计算与实验结果吻合度很好，为10
ABS 制动过程的研究提供了一套有效的方法。
关键词：车辆；防抱死制动系统；仿真
中图分类号：U463.5
Simulation study of the vehicle anti-lock braking system 15
ZHANG Yuangdong, WANG Jianzheng
(College of Management, Tianjin Polytechnic University, TianJin 300387)
Abstract: Obviously, equipped with anti-lock braking system is an important way to protect
automotive braking safety. Thus，how to appraise the braking performance of an ABS system
becomes more and more important now. It is established simulation models of ABS, including 20
single-wheel vehicle model, tire model, brake system model, the road model and control model.
Using the method which the vehicles principle of dynamics and the MATLAB/Simulink
simulation unify, the establishment obtains the MATLAB/Simulink simulated program module,
the simulation has analyzed the ordinary braking system and is loaded with guards against holds in
the Anti-lock Braking system (ABS) vehicles brake process various parameters dynamic change 25
rule. Simultaneously passing through with the monowheel experimental study contrast which has
confirmed the simulation computation and experimental result goodness of fit is very good for the
ABS brake process research providing set of effective methods.
Keywords:
vehicle; ABS; simulation
30
0 引言
汽车是当今世界最主要的交通工具之一，而汽车运输的安全性、经济性和舒适性是人们
所关注的焦点。汽车的制动性能是表征汽车行驶安全性的一个重要指标，随着汽车拥有量和
汽车行驶速度的不断提高，研究和改善汽车的制动性能己成为汽车设计与开发的重点。车辆
防抱死制动系统（ABS）在各种车辆上已经得到广泛应用，并成为汽车主动安全控制的一个35
重要研究方向，也是现代汽车研究的重要课题。
汽车 ABS 计算机仿真检测系统通过对车辆与道路等的仿真，能模拟道路试验的状况，
指导 ABS 产品的设计开发和评价，减少路试的次数，缩短出厂周期，降低产品费用与实验
风险，是 ABS 开发生产和评价的有力辅助工具。因此，文章借助于前人研究的基础和经验，
基于汽车制动系统动力学理论的研究，学习和掌握 MATLAB/Simulink 建模和计算分析方法，40
建立了汽车单轮车辆模型、轮胎模型、制动系统模型、路面模型和控制模型，为达到仿真可
行性与可信度的统一，本文对模型做了合理简化。采用 MATLAB7.0/Simulink 对数学模型进
行图形建模和仿真分析，通过仿真实验得到不带 ABS 和带有 ABS 车辆车速，轮速，滑移率，
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