分析和物理

车轮旋转的初始角速度，对应的车辆速度前的刹车应用。我们使用单独的积分器计算车轮角速度和车辆速度。我们使用两种速度来计算滑移，由式1确定。注意，我们引入了以角速度表示的车速(见下文)。

方程1

由公式可知，当车轮转速和车速相等时，滑移为零，当车轮被锁住时，滑移为1。一个理想的滑移值是0．2，这意味着车轮转数等于0．8乘相同车速下非制动工况转数。这最大限度地提高了轮胎和路面之间的附着力，并使可用的摩擦力使停车距离最小化。

建模

轮胎和路面之间的摩擦系数，μ，是滑移的经验函数，称为mu-滑移曲线。通过使用Simulink查找表将MATLAB变量传递到框图中，我们创建了muslip曲线。万博1manbetx模型乘以摩擦系数，μ，由于轮子的重量，W，以屈服摩擦力，Ff，作用于轮胎的圆周上。Ff，除以车辆质量得到车辆的减速，该模型将其集成得到车辆的速度。

在这个模型中，我们使用了一个理想的防抱死制动控制器，它基于实际滑移和期望滑移之间的误差使用“bang-bang”控制。我们将期望的滑移值设置为mu-slip曲线达到峰值时的滑移值，这是最小制动距离的最佳值(见下面的注释)。

为示例创建临时目录

在本例中，Simulink在当前工作目录中万博1manbetx生成文件。如果您不想在此目录中生成文件，请将工作目录更改为合适的目录:

origdir = cd (tempdir);

打开模型

来打开这个模型类型sldemo_absbrake在MATLAB终端(或单击超链接，如果您正在使用MATLAB帮助)。

图1:防抱死制动(ABS)型号

双击模型窗口中的“轮速”子系统打开它。给定车轮滑移、期望的车轮滑移和轮胎扭矩，该子系统计算车轮角速度。

图2:车轮速度子系统

为了控制刹车压力的变化率，该模型从所需的滑移量中减去实际的滑移量，并将此信号输入到bang-bang控制(＋１或－１，根据错误的标志，见图2)。这个开/关速率通过一个一阶延迟，代表与制动系统的液压管路相关的延迟。该模型然后整合过滤率，以产生实际的制动压力。得到的信号，乘以活塞面积和相对于车轮的半径(Kf)，即施加在车轮上的制动扭矩。

模型将车轮上的摩擦力乘以车轮半径(Rr)将路面的加速转矩施加在车轮上。将制动力矩减去，就得到车轮上的净力矩。用净扭矩除以车轮转动惯量，我，产生车轮加速度，然后集成提供车轮速度。为了使车轮速度和车辆速度保持正，该模型中使用了有限的积分器。

在ABS模式下运行仿真

按下模型工具栏上的“播放”按钮来运行模拟。也可以通过执行sim(“sldemo_absbrake”)在MATLAB命令。在这个模拟过程中ABS是打开的。

图3:基线仿真结果

图3显示了ABS仿真结果(默认参数)。图3中的第一个图显示了车轮角速度和相应的车辆角速度。从图中可以看出，在没有锁死的情况下，车轮速度保持在车速以下，车速在15秒内就会降至零。

在没有ABS的情况下运行仿真

为了得到更有意义的结果，考虑没有防抱死系统的车辆行为。在MATLAB命令行中，设置模型变量ctrl = 0．这将断开从控制器的滑差反馈(见图1)，导致最大制动。结果如图4所示。

ctrl = 0;

现在再次运行模拟。这将模型制动没有ABS。

图4:最大制动仿真结果(无ABS制动)

有防抱死制动系统与没有防抱死制动系统

在图4的上部图中，观察轮盘在大约7秒内锁定。从那一点开始，制动被应用在滑差曲线的非最佳部分。也就是说,当滑= 1，如图4下半部分所示，轮胎在路面上打滑过多，导致摩擦力减小。

从图5所示的比较来看，这可能更有意义。在这两种情况下，车辆行驶的距离被标绘出来。如果没有防滑装置，汽车会多滑100英尺，需要大约3秒钟才能停下来。

图5:带或不带防抱死系统时，紧急制动时的停车距离

关闭模式

关闭模式。关闭“轮速”子系统。清晰的记录数据。更改回原来的目录。

cd (origdir);

结论

这个模型展示了如何使用Simulink来模拟ABS控制器作用下的制万博1manbetx动系统。本例中的控制器是理想化的，但您可以在其位置使用任何建议的控制算法来评估系统的性能。您还可以使用Simulink®Coder™万博1manbetx与Simulink作为一个有价值的工具，以快速原型的提出的算法。C代码的生成和编译的控制器硬件，以测试概念车辆。通过在开发周期的早期启用实际测试，这大大减少了验证新想法所需的时间。

对于一个硬件在环制动系统仿真，你可以去掉“bang-bang”控制器，在实时硬件上运行运动方程，以仿真车轮和车辆的动力学。您可以使用Simulink Coder为这个模型生成实时的C代码。万博1manbetx然后，您可以通过将实际的ABS控制器与运行生成代码的实时硬件连接来测试它。在这种情况下，实时模型将车轮速度发送给控制器，控制器将制动动作发送给模型。