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基于PID控制的ABS仿真研究

摘要: 建立某种车辆单轮ABS的动力学模型, 结合PID控制原理, 提出了以车轮滑移率为控制对象的PID控制算法。在SIMULINK平台下对包含该控制算法的单轮ABS模型进行了仿真研究, 得出了制动时角速度、滑移率、制动距离随时间的变化曲线, 通过与无PID调节时的相应曲线进行比较, 验证了PID调节的有效性, 为汽车制动系统的设计提供一定的参考。
　　 关􀀁 键􀀁 词: 汽车; ABS; PID; 滑移率; 仿真
　　
　　 1􀀁 动力学模型
　　 应用PID控制算法对单轮汽车制动防抱死系统( ABS)进行控制时, 必须先建立其数学模型, 为了方便分析, 一般做如下简化[ 1] : 1)车轮承受的载荷为常数, 即F z 为常数; 2)不计空气阻力和滚动阻力, 即F􀀁= T f= 0。
　　 经简化后的单轮制动力学模型如图1所示。其中单轮模型质量为m,车轮滚动半径为rd, 车轮转动惯量为Iw, 车轮旋转角速度为􀀁, 车轮轮心的前进速度为vw, 􀀁w = vw / rd, 􀀁w 为实际车速所对应的车轮角速度, 地面制动力为F xb, 作用于车轮的制动力矩为Tb, 滑移率为s, 则系统的运动方程为[ 2]
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