基于 matlab 的单轮模型 ABS 门限值控制仿真段＃＃（武汉理工大学汽车工程学院;汽研 1##班；10497211＃＃＃＃）摘 要：本文基于一个两自由度单轮模型，介绍了在 MATLAB 环境下用 m 语言建立制动系统动力学模型并利用门限值控制方法对其进行仿真分析的过程
引言现在，ABS 系统已成为现代汽车的标准配置，虽然应用广泛但作为 ABS 核心技术的控制方法仍是讨论热点,主流的控制方法有门限值法、PID 控制法、最优控制法、滑模变结构控制法以及智能控制法,另外清华大学汽车安全与节能国家重点实验室的宋健提出的耗散功率控制方法也引起一些关注
目前我国能够自主研制和开发 ABS 系统的厂商还比较少，尤其是 ABS 的核心技术——控制技术，同国外相比更是具有一定的差距
因此说,对 ABS 产品的讨论与开发，尤其是控制方法的讨论与开发是紧迫的更是必要的
本文就对门限值控制法进行了探讨
(由于时间和能力有限，只分析运用了滑移率门限，以后还要继续讨论车轮加减角速度门限和滑移率门限共同的控制方法及在高低附着路面的控制策略，用 m 语言较复杂，以后会加强 simulink 的应用）1 动力学建模1
1 单轮模型某车辆简化后的单轮制动力模型如图所示
其中单轮质量为 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 w，车轮中心前进速度为 uo，地面制动力为 Fxb，作用于车轮的制动力矩为 Tb
忽略空气阻力和车轮滚动阻力，则系统的运动方程如下： (1) (2） 公式中，地面制动力 Fxb 等于作用于车轮的法向反力 Fz与路面附着系数的乘积，其中为制动滑移率 s 的函数
2 分段线性的轮胎模型根据轮胎的纵向特性，路面附着系数与车轮滑移率之间存在一定的非线性关系
假如用两段直线来表示路面附着—滑移率曲线,可得到分段线性化的附着系数与车辆滑移率 s 的关系
其表达式如下
