車(chē)輛ABS控制器設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 系部 汽車(chē)與交通工程學(xué) 院 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程 bw7-7 指導(dǎo)教師姓名 職稱(chēng) 實(shí)驗(yàn)師 從事 專(zhuān)業(yè) 車(chē)輛工程 是否外聘 是 否 題目名稱(chēng) 車(chē)輛 ABS 控制器 設(shè)計(jì) 一、 課題研究 發(fā)展概述、 選題 目的 和意義 （ 一 ）、 ABS 發(fā)展概述 ABS 是指汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中能實(shí)時(shí)判定車(chē)輪的滑移率，自動(dòng)調(diào)節(jié)作用在車(chē)輪上的制動(dòng)力矩，防止車(chē)輪抱死而取得最佳制動(dòng)效能的制動(dòng)裝置。他是融電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和液壓控制技術(shù)于一體的典型機(jī)電一體化技術(shù)。 他能把車(chē)輪的滑移率控制在一定范圍內(nèi)，并充分利用輪胎與路面間的附著力，有效地縮短制動(dòng)距離，顯著地提高車(chē)輛制動(dòng)時(shí)的可操縱性和穩(wěn)定性，避免車(chē)輪抱死時(shí)易出現(xiàn)的各種交通事故，使制動(dòng)器的效能發(fā)揮到最佳狀態(tài)，故 ABS 是目前世界上普遍公認(rèn)的提高汽車(chē)安全性的有效措施之一。 1920 年 ABS 技術(shù)由英國(guó)人霍納摩爾研制成功，并申請(qǐng)了專(zhuān)利。 1936 年，德國(guó)博世公司（ BOSCH）申請(qǐng)一項(xiàng)電液控制的 ABS 裝置專(zhuān)利，促進(jìn)了 ABS 技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用。汽車(chē)上開(kāi)始使用 ABS 始于1950 年代中期福特汽車(chē)公司，第二次世界大戰(zhàn)以后，成功開(kāi)發(fā)了飛機(jī) 用 ABS 并成為飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)裝置， 1954 年福特汽車(chē)公司在林肯車(chē)上裝用法國(guó)航空公司的 ABS 裝置，這種 ABS 裝置控制部分采用機(jī)械式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能相對(duì)單一，只有在特定車(chē)輛和工況下防抱死才有效，因此制動(dòng)效果并不理想。機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜使 ABS 裝置的可靠性差、控制精度低、價(jià)格偏高。 ABS 技術(shù)在汽車(chē)上的推廣應(yīng)用舉步艱難。直到 70 年代后期，由于電子技術(shù)迅猛發(fā)展，為 ABS 技術(shù)在汽車(chē)上應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支持。 ABS 控制部分采用了電子控制，其反應(yīng)速度、控制精度和可靠性都顯著提高，制動(dòng)效果也明顯改善，同時(shí)其體積逐步變小，質(zhì)量逐步減輕 ，控制與診斷功能不斷增強(qiáng)，價(jià)格也逐漸降低。這段時(shí)期許多家公司都相繼研制了形式多樣的 ABS 裝置。 進(jìn)入 90 年代后， ABS 技術(shù)不斷發(fā)展成熟，控制精度、控制功能不斷完善。現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛采用 ABS 技術(shù)， ABS 裝置已成為汽車(chē)的必要裝備。北美和西歐的各類(lèi)客車(chē)和輕型貨車(chē) ABS 的裝備率已達(dá) 90以上，轎車(chē) ABS 的裝備率在 60左右，運(yùn)送危險(xiǎn)品的貨車(chē) ABS 的裝備率為 100。ABS 裝置制造商主要有：德國(guó)博世公司（ BOSCH），歐、美、日、韓國(guó)車(chē)采用最多；美國(guó)德科公司（ DELCO），美國(guó)通用及韓國(guó)大宇汽車(chē)采用；美國(guó) 本迪克斯公司（ BENDIX），美國(guó)克萊斯勒汽車(chē)采用；還有德國(guó)戴維斯公司（ TEVES）、德國(guó)瓦布科（ WABCO）、美國(guó)凱爾西海斯公（ KELSEYHAYES）等，這些公司的 ABS 產(chǎn)品都在廣泛地應(yīng)用，而且還在不斷發(fā)展、更新和換代。 近年來(lái)， ABS 技術(shù)在我國(guó)也正在推廣和應(yīng)用， 1999 年我國(guó)制定的國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn) GB12676-1999汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法中已把裝用 ABS 作為強(qiáng)制性法規(guī)。此后一汽大眾、二汽富康、上海大眾、重慶長(zhǎng)安、上海通用等均開(kāi)始采用 ABS 技術(shù)，但這些 ABS 裝置我國(guó)均沒(méi)有自主的知 識(shí)產(chǎn)權(quán)。 國(guó)內(nèi)研究 ABS 主要有東風(fēng)汽車(chē)公司、交通部重慶公路研究所、濟(jì)南捷特汽車(chē)電子研究所、清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、吉林大學(xué)、華南理工大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)等單位，雖然起步較晚，也取得了一些成果。在氣壓 ABS 方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)包括東風(fēng)電子科技股份有限公司、重慶聚能、廣東科密等都已形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模。液壓 ABS 由于技術(shù)難度大，國(guó)外技術(shù)封鎖嚴(yán)密，國(guó)內(nèi)企業(yè)暫時(shí)不能獨(dú)立生產(chǎn)，但在液壓 ABS 方面也在做自主研發(fā)，力圖突破國(guó)外跨國(guó)公司的技術(shù)壁壘，已經(jīng)取得了一些新SY-025-BY-3 的進(jìn)展和突破。如清華大學(xué)和浙江亞太等承擔(dān)的汽車(chē)液壓防抱死制動(dòng)系統(tǒng) （ ABS）“九五”國(guó)家科技攻關(guān)課題，在 ABS 控制理論與方法、電子控制單元、液壓控制單元、開(kāi)發(fā)裝置和匹配方法等關(guān)鍵技術(shù)方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理論，避免了傳統(tǒng)的邏輯門(mén)限值研究方法的局限性，取得了理論上的突破，研發(fā) ABS 成功且進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、批量生產(chǎn)階段。其試樣在南京 IVECO 輕型客車(chē)上匹配使用全面達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB12676-1999 和歐洲法規(guī) EECR13 的要求。這對(duì)振興我國(guó)汽車(chē)工業(yè)與汽車(chē)零部件業(yè)具有劃時(shí)代意義，標(biāo)志著我國(guó)汽車(chē)液壓 ABS 國(guó)產(chǎn)化已邁出堅(jiān)實(shí)的一步。同時(shí)合肥工業(yè)大學(xué)也研制出國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)的液壓制動(dòng)電子防抱系統(tǒng)，率先在 HF6700 輕型汽車(chē)上匹配使用獲得成功。國(guó)內(nèi)液壓 ABS 技術(shù)含量與國(guó)外雖有一定的差距，但在政府的大力支持和國(guó)內(nèi)豐富的人力資源配合下，相信國(guó)內(nèi)可以在較短的時(shí)間內(nèi)在 ABS 技術(shù)某些領(lǐng)域趕超國(guó)際水平。 （二）、選題的 目的、 意義 目的： 在汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)之前，汽車(chē)所用的都是開(kāi)環(huán)制動(dòng)系統(tǒng)。其特點(diǎn)是制動(dòng)器制動(dòng)力矩的大小僅與駕駛員的操縱力、制動(dòng)力的分配調(diào)節(jié)以及制動(dòng)器的尺寸和型式有關(guān)。由于沒(méi)有車(chē)輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的反饋信號(hào)，無(wú)法測(cè)知制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輪的速度和抱死情況，汽車(chē)就不可能據(jù)此調(diào)節(jié)輪缸或氣室制動(dòng) 壓力的大小。因此在緊急制動(dòng)時(shí)，不可避免地出現(xiàn)車(chē)輪在地面上抱死拖滑的現(xiàn)象。當(dāng)車(chē)輪抱死時(shí)，地面的側(cè)向附著性能很差，所能提供的側(cè)向附著力很小，汽車(chē)在受到任何微小外力的作用下就會(huì)出現(xiàn)方向失穩(wěn)問(wèn)題，極易發(fā)生交通事故。在潮濕路面或冰雪路面上制動(dòng)時(shí)，這種方向失穩(wěn)的現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重。 意義： 汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ Anti-lock Braking System 簡(jiǎn)稱(chēng) ABS）的出現(xiàn)從根本上解決了汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中的車(chē)輪抱死問(wèn)題。它的基本功能就是通過(guò)傳感器感知車(chē)輪每一瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并根據(jù)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相應(yīng)地調(diào)節(jié)制動(dòng)器制動(dòng)力矩的大小以避免 出現(xiàn)車(chē)輪的抱死現(xiàn)象，因而是一個(gè)閉環(huán)制動(dòng)系統(tǒng)。它是電子控制技術(shù)在汽車(chē)上最有成就的應(yīng)用項(xiàng)目之一，汽車(chē)制動(dòng)防抱死系統(tǒng)可使汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)維持方向穩(wěn)定性和縮短制動(dòng)距離，有效提高行車(chē)的安全性。 二、設(shè)計(jì)（論文） 內(nèi)容 （一）、主要內(nèi)容 1、熟悉 DSPACE 編程軟件 ，對(duì)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行分析研究 2、制定較完善的控制方案和控制策略 3、控制策略的仿真分析與試驗(yàn)驗(yàn)證 （二）、要求 1、了解 ABS 工作原理及 ABS 控制器的控制方法。 2、 控制軟件的仿真與試驗(yàn) 分析。 三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交 的成果 論文，軟件程序，硬件設(shè)備 四 、技術(shù)路線(xiàn)（研究方法） 五 、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排 （ 1） 熟悉任務(wù)書(shū)，了解相關(guān)信息，準(zhǔn)備資料，填寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告：第 12 周 （ 2） DSPACE 軟件模塊的學(xué)習(xí) ：第 36 周 （ 3） 確定 ABS 控制器的詳細(xì)控制策略及中期檢查：第 79 周 （ 4） ABS 控制器的硬件及軟件設(shè)計(jì)：第 1013 周 （ 5） 運(yùn)用軟件進(jìn)行仿真試驗(yàn) ：第 14 周 （ 6） 畢業(yè)論文總結(jié)、評(píng)閱、審核及修改不足：第 1516 周 （ 7） 為 畢業(yè)論文答辯做準(zhǔn)備 及答辯：第 17 周 DSPACE 軟件模塊的學(xué)習(xí) 努力完成 ABS 硬件的設(shè)計(jì) 努力 利用編程軟件對(duì) ABS 控制器的軟件設(shè)計(jì) 收集資料、完成開(kāi)題報(bào)告 控制軟件的仿真與試驗(yàn) 分析 綜合整理完成畢業(yè)設(shè)計(jì) 六 、 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)： 1 余志生 . 汽車(chē)?yán)碚摚ㄐ抻啺妫?. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1993 2 李朝祿 . 汽車(chē)制動(dòng)防抱裝置（ ABS）構(gòu)造與原理 . 劉榮華譯 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995 3 柯愈治，謝懷喧等 . 汽車(chē)防抱制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與檢修 . 北京：人民交通出版社， 1998 4 潘旭峰 . 現(xiàn)代汽車(chē)電子技術(shù) . 北京：北京理工大學(xué)出版社， 1998 5 周云山，于秀敏 . 汽車(chē)電控系統(tǒng)理論與設(shè)計(jì) . 北京：北京理工大學(xué)出版社， 1999 6 張洪欣 . 汽車(chē)系統(tǒng)動(dòng) 力學(xué) . 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社， 1996 7 司利增 . 汽車(chē)防滑控制系統(tǒng) ABS 與 ASR. 北京：人民交通出版社， 1996 8 席裕庚。預(yù)測(cè)控制。北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 1993 9 高為炳，霍偉 . 大系統(tǒng)的穩(wěn)定性，分散控制及動(dòng)態(tài)遞階控制基礎(chǔ) . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1994 10 楊慶彪 .汽車(chē)電控制動(dòng)系統(tǒng)原理與維修精華 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2006 11 MC9S12DP256B Device User Guide V02.15， Motorola， Inc， 2005. 12 Cho, J. 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