外文翻译在adams中防抱死制动系统的仿真建模.docx

在ADAMS中防抱死制动系统的仿真建模B. Ozdalyan, M. V. Blundell汽车工程研究中心和技术工程学院，考文垂大学，考文垂CVlSFB，英国摘要本文介绍了在ADAMS〔自动机械系统动态分析〕的计算机程序模型，模拟了防抱死制动系统〔ABS〕的性能一项以单轮模型和动态模拟为根底的研究和代表了ABS的制动算法相结合的研究已经在进行了这里所描述的以轮胎测试为根底的轮胎模型制动模式〔FIALA〕是在考文垂大学工程学院进行这些测试进行了探讨与轮胎的制动力和车轮滑移的关系虽然制动转矩施加到车轮，车轮滑移增加，直到锁死和打滑发生仿真结果在这里演示了简单的ABS算法如何在车辆紧急制动的时候将车辆进入制动锁定模式，防止车轮锁死本文件的主要目的之一是调查轮胎和ABS系统之间的复杂的相互作用因此设计人员可以使用这个模型来决定哪个轮胎更适合的ABS系统这说明通过ABS算法比拟用两种不同的轮胎数据并调查由干到湿到结冰路面条件对轮胎的影响本文最后提出了不断开展的问题在ABS算法中解决的讨论关键词：ABS，ADAMS软件，汽车，制动，建模1.0简介在ADAMS软件[1]是用来研究由刚性或柔性零件组成的系统发生较大位移的情况。

在ADAMS主要使用在汽车行业中的软件是常用的研究停学或研究处理的平顺性和整车性能模型[2-4], 本文介绍了在单轮模型中使用该软件来探讨防抱死的运算法那么在这个模型中使用的实验数据，是由英国考文垂大学对标致605的前悬架系统进行的测试获得的悬挂系统被用来测量验证了ADAMS模型的开展初步简化ABS算法的根底上开发了[5]中描述的工作2.0建模 四分之一的车辆模型是单轮模型，悬挂和车身代表了四分之一汽车质量四分之一车辆模型的原理图如图1所示这个悬挂系统是由一系列的橡胶衬套和由关节连接的刚性件构成的弹簧，阻尼器和缓冲块也都包括在内悬挂系统连接到车身上，它有自由的纵向和垂直度，可以使车辆在X向和Z向自由移动图1.四分之一悬架模型对身体的垂直力作用在代表加速重心转移的影响，一个纵向力弥补了缺少后悬挂对该模型的影响这两种力量应用到ADAMS的单轮模型轮胎力的建模在ADAMS中通过使用默认的FIALA轮胎模型实现的两个轮胎已被研究，被称为轮胎A和B的轮胎被叫做CU-轮胎模型[6]的一个平床轮胎测试如图2所示外倾角和滑动角的输入设置为零，这样测试结果不会被他们影响在不同的载荷和道路条件下，这两种轮胎可单独进行测试产生μ-slip曲线。

该模型是用来定义必要的轮胎和道路条件的临界滑移率滑移率的精确值，需要每个轮胎更多的实验经验图2平板CU轮胎在ADAMS试验机此外，这台被用来验证FALA轮胎生产模式图的纵向断裂强力的车轮滑移率，如图3所示图3轮胎受力数据曲线在ABS控制算法中将用作参考滑移率这一临界值来决定刹车或关闭另一个重要问题是车轮滑移率计算，如图4所示和对应着一个价值0.0自由滚动轮和价值为1.0完全锁定车轮图4车轮打滑的计算 在ADAMS中输入甲板，滑移率，可以用下面的变量定义函数的表达式：　　 在X方向上I Market点到J Market点的车辆速度〔Vx〕，在Z轴上从I Market到J Market的车轮的角速度〔ωz〕而且被认为是参考指标轮胎的滚动半径〔R〕大致可以计算出从所加载的轮胎周长2.1控制算法 两个简单的算法，用于控制的ABS，IF算术和阶跃函数的初始模型IF算术最初使用于ABS压力和ABS循环上的阶跃函数的控制，这是关系到滑移率的初始压力的上升比受ABS控制上升的速率大因此当滑移率的限制超出时ABS的循环模式启动在ABS的控制逻辑如图5所示图5 ABS控制算法的逻辑ADAMS DIFF初级语句是用来确定在这种模式下的压力。

这种压力是用来计算制动力和车轮上的扭矩2.1.1算术IF和阶跃函数在ADAMS中的应用初始压力可以计算以下DIFF初级语句IC=0意味着当时间是零时函数值为0FU=IF〔Vx〔I,J〕〕：0，0，如果它被停止或倒退，检查车辆的速度并认为为零，但如果车辆有速度，然后，它是做以下步骤的功能STEP(TIME,0.5,0,0.6,DI) 认为，当时间从 0.5秒至0.6秒的时候随着驱动器输入值变化，压力变化率增长在这段时间内，有必要在ADAMS中继续这种模拟循环气压变化可以被另一个DIFF初级控制的描述如下：IF (T1ME-1.22 …) 的局部算法延误的ABS循环时间这使得通过首次滑移率由于初始压力上升根据试验确定1.22秒的状态VARVAL〔ID〕的计算值的滑移率，如果滑移率小于或等于0.23，那么压力的增加是由ABS产生的，如果滑移率大于0.23，该函数继续随着阶跃函数增加如果滑移率大于0.25，阶跃函数是随着ABS循环的开关改变的同样在这两个滑移率的差异是必要的对于ADAMS的数逐渐变化，因为ADAMS遇到突如其来的变化会出错 当初始压力和​​循环压力按上述两个DIFF算法计算时，压力实际值将返回到ADAMS下面的变量：制动力矩可使用上述VARIBALE应用。

这将给我们总的ABS制动压力，使我们能够计算制动力矩2.1.2制动力矩的计算在计算制动力矩变化时有俩个变量第一个是刹车片间的摩擦的系数〔μ〕，这是假定不变第二个是刹车的压力因此，车辆制动系统只受制动压力影响，如图6所示图6 制动盘上的碰撞力制动盘上的切向力和径向力可以按下式计算：FN=P*A和FR=μ*FN*n因此，制动力矩等于‘R *FR’所以这种制动力矩=R*μ*P*〔Π*R2〕*n当制动压力为零〔P=0〕车俩停止这可以在ADAMS按以下公式计算：3.0结果已经在枯燥和潮湿的路面进行了模拟，以探讨的ABS，悬挂和轮胎模型的相互作用两种轮胎的制动距离显示在图7枯燥路面和图8潮湿路面图7 比拟A型轮胎和B型轮胎在枯燥路面的制动距离结果说明，轮胎B将车辆在较短距离内停车在图3中的曲线证明B型轮胎产生制动力较大图8 比拟A型轮胎和B型轮胎在潮湿路面的制动距离车辆速度和轮胎转速都显示在图9中的枯燥路面和图10潮湿路面这些图表再次证实了B型轮胎的性能优越图9 比拟A型轮胎和B型轮胎在枯燥路面的VX和ωZ图10 比拟A型轮胎和B型轮胎在潮湿路面的VX和ωZ这两种轮胎在枯燥路面上的滑移率图11和在潮湿路面的滑移率图12.图11比拟A型轮胎和B型轮胎在枯燥路面的滑移率图12比拟A型轮胎和B型轮胎在潮湿路面的滑移率4.0结论ABS，悬挂和轮胎在ADAMS模型集成，是一个复杂的过程，需要进一步调查。

这里使用的ABS算法将扩展到一个更真实的模型类似[7]中描述的模型该模型将反映在实际中是无法用车辆的速度进行滑移率的计算，所以要依据于车轮转速和加速度的对于这种模型的ABS算法的必须在FORTRAN进行编码，并与主要ADAMS的代码集成今后的工作将把ABS模型纳入一个完整的汽车模型中，并比拟模拟与车辆测试结果的输出希望用于生产的模型将允许车辆，ABS和轮胎设计人员探讨在这些系统之间复杂的相互作用，并有助于减少冗长的测试程序致 谢作者要感谢为悬挂系统提供的标致汽车轮胎的SP〔英国〕的支持参考文献[l] Ryan, R. ADAMS - Multibody Systems Analysis Software, Multibody Systems Handboomerner Schielen (Editor), 1990. [2] Antoun, R. J,et al., “Vehicle Dynamic Handling Computer Simulation - Model Development, Correlation and Application using ADAMS,〞 SAE 860574. [3] Blundell M. V,“Full Vehicle Modelling and Simulation using the ADAMS Software System,〞 Autotech‘91,IMechE, 1991. [4] Blundell M. V., et al., “The Modelling and Simulation of Suspension Systems, Tire Forces and Full Vehicle Handling Performance,〞 ICSE ‘94, Coventry 1994. [5] Mackie A. R., et al., “The Modelling and Simulation of Anti-Lock Braking Systems in ADAMS〞, Proc. 14th IASTED International Conference - Modelling, Identification and Control (MIC’95), Innsbruck, 1995.[6] Blundell M. V, “The influence of suspension and tire modelling on vehicle handling simulation〞.Doctoral thesis, Coventry University, UK. [7] P. van der Jagt, et al., “Influence of Tire and Suspension Dynamics on the Braking Performance of an Anti-lock System on Uneven Roads,〞 IMechE 1989.。