分析与物理

车轮以初始角速度旋转，该角速度与刹车前的车辆速度相对应。我们使用独立的积分器来计算车轮角速度和车速。我们用两种速度来计算滑移，由公式1确定。请注意，我们引入以角速度表示的车辆速度(见下文)。

方程1

由这些表达式可知，轮速和车速相等时，滑移为0，车轮锁死时滑移为1。一个理想的滑移值是0.2，即车轮转数等于0.8乘以在非制动条件下相同车速下的转数。这最大限度地提高了轮胎与道路之间的附着力，并最大限度地减少了可用摩擦力的停车距离。

建模

轮胎与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mu-滑移曲线。金宝app该模型乘以摩擦系数，μ，通过车轮上的重量，W，以产生摩擦力，Ff，作用于轮胎的周长。Ff除以车辆质量得到车辆减速，模型将其集成得到车辆速度。

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“砰砰”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)。

打开模型

双击模型窗口中的车轮速度子系统以打开它。给定车轮滑移量、期望的车轮滑移量和轮胎扭矩，该子系统计算车轮角速度。

为了控制制动压力的变化率，该模型从期望的滑移中减去实际滑移，并将此信号输入bang-bang控制(＋1或－1，取决于错误的符号)。这个开/关速率通过一阶滞后，表示与制动系统液压管路相关的延迟。然后，该模型将过滤后的速率进行集成，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)，为施加在车轮上的制动扭矩。

该模型将车轮上的摩擦力乘以车轮半径(Rr)以给予车轮上路面的加速扭矩。制动力矩减去车轮上的净力矩。用净扭矩除以车轮转动惯量，我，产生车轮加速度，然后集成到车轮速度。为了保持轮速和车速为正，该模型采用了有限积分器。

在ABS模式下运行仿真

在“仿真”页签中，单击运行运行模拟。方法也可以运行模拟sim(“sldemo_absbrake”)命令。在模拟过程中打开ABS。

上图显示了ABS仿真结果(默认参数)。第一个图表示车轮角速度和相应的车辆角速度。该图显示，在没有锁定的情况下，车轮速度保持在车辆速度以下，车辆速度在不到15秒的时间内变为零。

运行无ABS的模拟

为了得到更有意义的结果，考虑没有ABS的车辆行为。在MATLAB命令行中，设置模型变量CTRL = 0．这切断了从控制器的滑移反馈，导致最大的制动。

CTRL = 0;

现在再次运行模拟。这将模拟制动没有ABS。

有防抱死制动和没有防抱死制动

在显示车辆速度和车轮速度的图中，观察车轮在大约7秒内锁定。从这一点开始，制动就被应用在滑移曲线的一个不太理想的部分。也就是说，当滑倒= 1，如滑动图所示，轮胎在路面上滑得太厉害了，摩擦力下降了。

从下面的比较来看，这可能更有意义。在这两种情况下，车辆行驶的距离被绘制出来。如果没有ABS，车辆会多滑行约100英尺，需要多花3秒的时间才能停下来。

关闭模型

关闭模型。关闭“轮速”子系统。清除日志数据。

结论

这个模型展示了如何使用Simulink来模拟ABS控制器作用下的制金宝app动系统。本例中的控制器是理想化的，但是您可以使用任何提议的控制算法来评估系统的性能。您还可以使用Simulink®Coder™金宝app与Simulink作为有价值的工具，快速原型化所提出的算法。生成并编译控制器硬件的C代码，以在车辆中测试这一概念。通过在开发周期的早期进行实际测试，这大大减少了证明新想法所需的时间。

对于硬件在环制动系统仿真，您可以删除“bang-bang”控制器，并在实时硬件上运行运动方程，以模拟车轮和车辆动力学。您可以通过使用Simulink Coder为该模型生成实时C代码来实现这一点。金宝app然后，您可以通过将实际的ABS控制器连接到运行生成代码的实时硬件来测试它。在这种情况下，实时模型将向控制器发送车轮速度，控制器将向模型发送制动动作。