四分之一车辆ABS系统滑移率控制(附simulink模型)
文章目录
- 概述
- 四分之一车辆模型
- 轮胎模型
- 控制器模型
- simulink模型
概述
本文展示的是一个轮胎滑移率控制的闭环simulink模型,简易的ABS系统。包括四分之一车辆模型、轮胎模型、 控制器模型等。
四分之一车辆模型
ABS单轮模型如下图所示:
m为四分一车辆重量
r为轮胎半径
w为轮胎角速度
V为轮胎纵向速度
J为车轮转动惯量
Tb为制动力矩
Fx为地面制动力
则可列出如下方程:
u为路面附着系数,附着系数和滑移率关系通过轮胎模型表示
轮胎模型
本文采用标准的Paceika魔术方程,计算轮胎纵向摩擦系数u的方程如下:
式中
a、b、c系数是根据当前车辆行驶路面而变化的,此外,lambda为轮胎滑移率,具体计算公式如下
附录如下程序:
调整abc三个参数,可得滑移率与路面附着信息的关系,结果如图:
控制器模型
采用离散的PID控制,simulink调用模块为
比例系数P、积分系数I、微分系数D均可在模块中设置。控制的目标为滑移率的误差,如下式:
simulink模型
模型总体架构如下图:
本文为方便,执行器的动态和准确的延迟时间均忽略,因此将滑移率的误差经PID控制后相当于Tb,并无限制。
四分之一车辆simulink如下:
轮胎模型如下:
滑移率计算模型如下:
结果如下:
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