汽车ABS控制器性能测试系统设计

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1、·电气与自动化·王岩，等·汽车ABS控制器性能测试系统设计汽车ABS控制器性能测试系统设计王岩，左付山，羊玢，吴志敏，孙宁(南京林业大学汽车与交通工程学院，江苏南京210037)摘要：利用MATLAB与LABVIEW联合仿真，结合硬件在环仿真技术，搭建了汽车防抱死制动控制器试验台，对ABS工作模式和故障状态进行了试验分析，能够初步体现控制器的性能特征和状态参数，验证控制器运行的正确性，证明硬件在环仿真试验系统的可信性和实用性。关键词：防抱死制动系统；硬件在环仿真系统；试验台中图分类号：U463．5文献标志码：B文章编号：1671．5276(2014)06．0208—02Designof

2、TestSystemforABSControllerWANGYan，ZUOFu-shan，YANGBin，WUZhi—min，SUNNing(ColegeofAutomobileandTraficEngineering，NanjingForestryUniversity，Nanjing210037，China)Abstract：ThispaperusesMATLABandLABVIEWCO—simulationandhardware-in-theloopsimulationtechnologytosetuptheauto-mobileanti—lockbrakingcontroller

3、testbench，analyzestheABSworkingmodeandfaultstatebyexperiment，whichcaninitiallyre·flecttheperformancecharacteristicsandstateparametersofthecontroller，validatethecorrectnessofthecontrolleroperation，andprovetheHILstestsystemisreliableandpractica1．Keywords：anti-lockbrakingsystem；hardware-in-the—loop

4、simulationsystem；testbench1．2轮胎模型0引言轮胎的力学特性对汽车的操纵稳定性、舒适性、动力汽车防抱死制动系统是汽车主动安全的重要组成部性和制动安全性起着极其重要的作用。车辆性能的定量分，目前已经逐渐成为汽车的标配产品。汽车ABS性能分析与研究及先进的底盘控制系统的设计开发．在很大程的优劣直接影响汽车的行驶安全。现有的国家标准仅是度上依赖于车辆动力学模型和轮胎动力学模型的研针对应用已开发成熟的ABS整车制动试验_l】．而对处于究3]。根据本文的研究特性，采用了MagicFormula模型开发阶段的ABS产品并无测试．本文设计的ABS控制器(魔术公式模型)]。性

5、能测试系统可以对汽车ABS控制单元进行硬件在环测Y=y+SV试，分析该系统工作过程和工作方式，发现该系统存在的y=Dsin{Carctan[Bx—E(Bx—arctanBx)]}问题，提出优化的措施，发现故障形成方式，为产品开发提=X+Sh供改进依据，降低试验成本，缩短开发周期。在汽车ABS式中：D一峰值因子，表述曲线的最大值；一刚度因子；控制器性能测试系统的开发设计中．采用硬件在环仿真技E一曲线曲率因子，表示曲线最大值附近的形状：c一曲线术，该系统包括车辆仿真、硬件设计和软件设计三个模块。形状因子．即表示曲线是象征横向力、纵向力还是回正力矩；s一曲线的水平方向漂移；Sv一曲线的垂直方

6、向漂移。1仿真模型的建立2ABS硬件在环系统硬件设计1．1车辆模型整个混合仿真系统的硬件部分由5个模块组成：1)忽略车身侧倾的影响，将悬挂质量和非悬挂质量合为仿真计算机系统：用以运行仿真软件，其机箱内中泰研创车辆整车质量，忽略轮胎的滚动阻力、车辆的空气阻力。汽的USB7322板卡用以采集电磁阀信号及输出阶梯轮速信车进行直线行驶．不存在轮胎横向力的作用。考虑车辆纵号；2)接口箱：电磁阀信号调理电路板将电磁阀动作时的向运动(方向)、横向运动(Y方向)和横摆运动(绕z轴电压信号转变为1TL电平信号；3)VF变换盒：vF变换电的转动)，设车辆坐标系的原点在整车质心处，可以建立路板将阶梯轮速信号

7、转变为方波信号；4)ABS信号转接一个的四轮车辆模型。盒：ABS信号转接盒将ABS控制器的接口引到机柜面板；根据汽车理论知识l2]，列出车辆制动时的运动方程。5)ABS控制器：桑塔纳2000Gsi的美国ITT公司MK20一建立数学模型，在Matlab／simulink环境下建立车辆模型，I系。仿真得出曲线符合实际制动情况，模型建立正确。系统的结构原理图如图1所示。实物连接和关系如作者简介：王岩(1991一)，女，江苏徐州人，硕士研究生，主要从事