10710116-陈凯-汽车防抱死制动系统中的力学分析-许成科.docx

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1、汽车防抱死制动系统中的力学分析物理与电子信息科学系 物理学专业10710116 陈凯 指导老师： 许成科摘 要: 随着汽车行业高速的发展，汽车安全已越来越受到重视，汽车防抱死制动它的主要作用是在汽车紧急制动时，防止车轮抱死，提高汽车制动的稳定性和方向的可控性，缩短制动距离，延长轮胎寿命。本文首先阐述了汽车防抱死制动系统的发展状况，引出其研究的意义，介绍了其工作原理，然后根据流体力学利用拉氏变换对液压制动系统进行分析得出其传递函数，并根据滑移率与附着系之间的关系分析出最小的制动安全距离，最后还分析了汽车制动时轴水平、上坡以及下坡时的受力情况。关键词: 汽车防抱死制动系统；流体力学；最小安全距离；

2、轴目 录1.引言（1）1.1课题研究的背景（1）1.2课题研究的意义（2）2.汽车防抱死制动系统作的工作原理（3）2.1理想的制动系统（3）2.2 ABS系统的工作过程（4）2.2.1常规的制动过程（4）2.2.2减压过程（5）2.2.3保压过程（5）2.2.4增压过程（6）3. 汽车防抱死制动系统中的力学分析（6）3.1 ABS液压系统研究分析（6）3.1.1线性定常系统的数学模型（7）3.1.2驱动机构模型的建立（7）3.1.3车轮的制动模型（9）3.2安全距离的研究分析（10）3.2.1车辆制动过程的动力学模型（11）3.2.2车辆行驶最小安全距离的确定（12）3.3.ABS汽车制动时轴

3、的受力分析（15）3.3.1制动时车轮受力分析（15）3.3.2汽车水平制动受力分析（16）3.3.3汽车下坡制动受力分析（18）3.3.4汽车上坡制动受力分析（19）4. 结论（20）参考文献（21）致谢(23）1.引言1.1课题研究的背景汽车防抱死制动系统(anti-lock braking system)简称ABS，它是国家十五规划中重点发展的汽车电子产品，主要的作用就是在汽车紧急制动时，防止车轮抱死，提高汽车制动的稳定性和方向的可控性，缩短制动距离，延长轮胎的使用寿命。国内研究ABS虽然起步晚较晚，也取得了一定的成果。比如在ABS的气压方面，国内企业已经取得了一定的发展规模。而液压AB

4、S，由于技术难度较大，国外技术成果封锁严密，国内企业暂时还不能独立的生产，但在液压ABS方面我们也在不断努力的做自主研究，决心突破国外跨国公司的技术壁垒，而且也取得了一定的新的进展和突破。比如清华大学和浙江亚太等承担的汽车液压防抱死制动系统(ABS)“九五”国家科学技术攻关课题，在ABS控制理论和方法、电子系统控制单元、液压系统控制单元、开发装置和匹配技术等关键技术方面均取得了重大成果。采用的耗散功理论，去除了过去逻辑门规定值的研究技术的局限性，理论取得较大突破，成功地让ABS研发进入结构化，生产批量阶段。在南京其式样全面达到了国家标准(GB12676-1999)欧洲法规EECR13的要求在I

5、VECO轻型客车上使用。对提高国内汽车产业和汽车零件，有夸时代的意义，代表着国内的液压汽车系统技术有了质的飞越。国内的液压ABS技术含量相比国外虽有一定的差距，但是在政府大力支持和国内丰富人力资源配合下，相信国内能再较短的时间内在ABS技术的某些领域赶超国际水平。在国外，当我们进入90年代后，ABS不断与时俱进发展成熟，控制的精度，和原理不停地提高。目前很多发达国家已广泛运用制动技术而且比较成熟国家对于这一块的资金投入也比较大，防抱死装置变为汽车必需物品已经在很多种类型的车上使用成功。现在南美和东欧85%左右的各种大型客车与小型的运车制动系统的安装率达到了，普通轿车的ABS装备率大约在65%以

6、上，制动系统安装为100%的货车输送危险物品。制造制动装置的企业有：博世德国公司(SCHBO)日、欧、韩、美国采用较多：德科美国公司(LCDE),韩国的大宇和美国的通用汽车采用：本迪克斯美国公司(BENELX)，美国的克莱斯勒车运用：还有德国载维斯公司(STEVEH)、德国的瓦布科(OWABC)、凯尔西海斯美国公司(SKELSEYAYE)等，他们的防抱死装置应用广泛，而且还不断地进展、升级与换代1。1.2课题研究的意义传统的制动控制系统主要的控制特点是能均匀地分配油液压力，踏下制动板时，定量的油液被主缸送回到制动器缸轮中，再用一个比率阀让前后达到平衡，但制动器或别的制动系统则是按照每个ABS需

7、要来进行油液压力的调节，当前ABS装置已经发展成为比较完善的产品，并且得到广泛的应用在很多车上，问题是这些装置基本都建立在车轮加、门限的减速与利用滑移率的方法来设计，方法实用且简单，但其调试较比较困难，车辆需不同则需要不同的技术来匹配，然后加以验证在不一样的路上。制动控制系统的重要问题在于控制的稳定性，即系统的鲁棒性(robustness),应保证在各种情况下制动系统的控制作用不消失，防抱死系统要求更高的可靠行，否则会导致人身伤亡和车辆损坏。因此，发展鲁棒性的ABS系统成为关键所在。目前，成熟的鲁棒性制动系统应用到制动的控制逻辑里，除传统方法的逻辑门限以外，鲁棒系统控制是用的较多的，包括PID

8、增益控制调度、变动控制与模糊控制，基于滑移率作为目标的连续系统控制是目前最常所用的。控制模糊法是建立经验的规则和控制，和模型系统没关系。拥有较好的灵活性在鲁棒性和规则的控制上，但调整参数比很困难，且无在理论上没公式定理，大多上是用试凑的方法，然而对大多数建立在目标值的控制来说，控制是有规律的2。另一方面，目前几乎所有的的文件、论文、杂志、报刊等，关于汽车防抱死制动系统的研究，不外乎两种情况：一、对ABS进行全面的分析解说，包括物理、化学、数学、计算机等；二、对ABS中涉及物理的某一方面进行详细的解说。为了让读者更好地了解ABS中的力学知识，本文将几个方面进行有关汽车防抱死制动系统的力学分析。2

9、.汽车防抱死制动系统工作原理2.1理想制动系统汽车的实际速度与轮胎滚动的圆周速率的差异叫作滑移率，滑移率定义公式为3式 (1)式中：-中心速度、-角速度、r-滚动的半径。滑移率（%）图1 附着系数与滑移率的曲线变化4不制动时，车轮会作纯滚动，这时候滑移率;抱死时的车轮有，滑移率。制动的过程中路面和轮胎的附着的系数实是个变量，如图1所示为横向和纵向的附着系数变化与滑移率的变化曲线4。从图1中我们可以看出滑移率时，附着的系数比较小在纵向上，地面的制动的力也不是最大，这时制动的距离不最短，同时这时侧向的附着系数为零，能承受侧向的力是零。这时的汽车极易甩尾、掉头、和消去前轮的转向的能力等等危险的现象。

10、理想ABS系统应该能避免车轮的抱死，能自动保持滑移率在之间内工作，能够利用最大的附着系数来获得最大的地面制动力和最短的制动距离。同时还要有较高的侧向附着系数，可以承受较大的侧向力而且不导致侧滑，并可以保持汽车方向的制动能力，具有良好的制动方向稳定性5。2.2.ABS系统的工作过程ABS主要由传感器、ECU和执行器三部分组成，其功能见图1。汽车在制动过程，如果出现抱死会造成很严重的后果。为了避免这种情况，我们可以将控制滑移率在之间，此时候路面和车轮间纵向的附着系数最大，可获得最大地面的制动力，让制动距离缩短；并且车轮和地面间的横向的附着系数很大，使汽车在制动时能够地维持方向的稳定和转向控制的能力

11、6。汽车在制动过程中，ABS会调节制动力，控制滑移率在之间，避免车轮抱死，以获得最佳的性能制动。ECU先接受传感器传来得输入信号，判断分析后控制命令输出，控制制动压力调节器来进行压力的调节。2.2.1常规的制动过程如图2，电磁阀不通电，衔铁在图示位置，轮缸与主缸之间管路相通，主缸可以随时控制制动压力的增加和减少。此时的液压泵不启动7。图2常规的制动过程7其中：1-主缸11、5、2-单向阀3-电动机与液压泵总称4-ECU 6-储液器7-前轮传感器8-轮缸 9-回位弹簧10-磁化线圈12-三位电磁定位阀2.2.2减压过程如图3，这时ECU给电磁阀拘于比较大的电流，柱塞往上移动，轮缸与主缸之间的通道

12、被切断。这时储液器通过的通路把轮缸被接通，储液器接收制动液，这时制动的压力被降低。此时，电动机带动液压泵启动，把储液器里的制动液经加压再送到主缸7。图3减压过程72.2.3保压过程如图4，这时轮缸的制动管压力会降低（或升压的过程压力被升高），让车速升到预定值，这时传感器就会给ECU发送相应的信号，接到信号后的ECU就会控制线圈通过较小电流，相应的线圈所产生的磁力跟着会相减小，这时三相电磁换的向阀的阀芯被弹簧拉移至中心的位置，C孔与B孔都会关闭，单向阀也关闭，所以轮缸中制动液被封闭，压力得以保持7。图4保压过程72.2.4增压过程如图5，只有轮缸的制动液压力升高时，才能产生更大的制动力，从而使车

13、速尽快地降低。这时ECU使磁化线圈断电，三位电磁换向阀被回位弹簧拉下，主缸中的制动液经B孔和A孔流入轮缸当中，从而使轮缸中的制动液压力升高，制动力增大7。图5增压过程7当制动力增大到一定程度时，车轮有会出现即将抱死的状态，这时候又需要对轮缸进行降压，从而开始下一个降压-保压-升压的循环。防抱死制动系统装置室一个以脉冲的形式（脉冲频率为4HZ到10HZ)对制动压力进行调节，原则是始终把车轮的滑移率控制在之间的范围内，防止轮胎抱死、脱滑，最大限度地保证了汽车制动时的稳定性，缩短了制动距离。3.ABS系统中的力学分析3.1.ABS液压系统研究分析目前ABS技术已日趋成熟，但ABS建立实时的模型却变为

14、ABS技术难题突破的限制，本节将从制动系统的液压来入手，建立ABS控制的模型为ABS的未来研究和系统控制的实施给予技术的参考。3.1.1线性定常系统的数学模型线性化：自动元件的控制和运动方程的系统是非线性，但用非线性的微分方程来研究运动的规律比较难，所以会尽进行线性化的处理，对研究的系统。再进行分用线性理论。小偏差的线性化法是常用线性化的方法8。小偏差的线性化方法是把非线性的函数，在它的工作点变台劳级数，高阶项出去，替代原先非线性的函数的方法。一个有自变量非线性的线性化小偏差增量的方程公式为： (2)对于变量较多的非线性化函数它线性化小偏差的增量方程为： (3)根据线性化的理论能构建液压系统机

15、构方程，下面我根据同样方法对ABS理论模型进行系统的分析。3.1.2驱动机构模型的建立依据体力学，进入制动钢轮的流量为Q(如图6所示)： (4)其中：流量的系数；A阀流过的面积；油源的压力；P为缸压力；为油液密度，开始制动时(忽略油液压缩性)，根据流量连续方程的连续性求出活塞运动的速度： (5)图6车轮系统制动示意图8作用的面积，制动间隙为,那么去除间隙的时间为，是制动器的响应和滞后间隔。 (6)间隙被制动消除后，进入制动钢轮的油液有三种表态：增压、保压、减压。A:增压规律变化： (7)管路与油缸的容积：油液弹性的模量，将(2)式带入(5)式得： (8)B:减压规律变化；减压的过程里，制动缸流

16、出的油液为： (9)油缸压力下降变化率为： (10)C：保压时的变化规律： (11)将三种状态按统一公示描述，并进行线性化处理得： (12)-阀的线性化系数(仅与状态有关与时间无关，故用常量描述)，由油压的变化引起的车轮上制动力的变化为： (13)-是与制动器的结构参数和线性化系数有关的常数。3.1.3车轮的制动模型采用单轮车辆系统模型，忽略了空气阻力与滚动的阻力，其方程为9：车辆的运动方程： (14)车轮的运动方程： (15)纵向的摩擦力：F=N (16)制动力矩： (17)M-车的质量、V-车的速度、F-摩擦力、I-转动的惯量、R-滚动的半径、-角速度、-附着系数、N-地面给车轮的向反力、

17、-制动力对系数采用双线性的模型滑移率曲线(即曲线，如图2.1中的图1所示)进行简化它表达式： (18) (19)-峰值，依据汽车的理论，得出滑移率的定义为： (20)根据线性化分段，动力和系统可分稳定的区域()和不稳定的区域()分析解析：(1)在区域，令斜率曲线可近似为： (21)将(16)，(17)，(18)，(19)，(21)带入(17)中，计算出车轮运动的方程： (22)对(22)式求导得： (23)对(23)式做拉氏变换，根据拉氏算子变换s代替上式的得： (24)所传递的函数为：,显然特征根,得出这特征的系统，在收到干扰的情况下，系统可自动的恢复至平衡。(2)同理，时，令,经过替换得运

18、动的方程： (25)对(24)式用拉氏变换，得出传递的函数： (26)该函数的特征根，则系统很不稳定。当汽车制动的时候，可利用线性化理论可以建立液压机构的微分方程，将用这种方法对ABS系统的理论模型进行分析如果ABS控制器通过对三通阀电磁线圈电流(或电压)的控制能使车轮的滑移率始终处于范围内(一般取在15%-25%),则系统处于稳定状态，其传递函数为： (27)3.2安全距离的研究分析车辆在正常行驶时使用各种传感器不断给驾驶员传递各种环境信息，如道路状况、交通状况、车辆的运行情况。在故障面前，检验与前方车辆或障碍物的距离，必要时还要实现自动智能，以主动避免各种撞击，主动安全性是目前车辆最重要的

19、研究领域之一，而安全距离的研究和计算是评价车辆安全性的重要方面。3.2.1车辆制动过程的动力学模型以四轮车做为例子，忽略空气的阻尼悬和动力学系统的和的影响，现在分析轮制动的情况的出动力学方程得10： (28) (29)式中：M是承载质量：mg为车轮和路面之间的摩擦力：是路面和车轮之间纵向的摩擦系数：为车轮与路面间的滑移率： (30)J、R分别为转动惯量、半径以及角速度：V为汽车的的速度：为施加在车轮上的制动力矩,k为比率系数，F为制动力。当制动时，是车轮逐渐减速，直至停车。在制动过车中路面和车轮即存在滚动，又存在滑动，有式(28)可见，时，而,制动的力矩过大发生抱死，地面相对车轮作纯滑动而让车

20、辆失控，当滚动的速度等于车速时，即,没有路面和车辆的滑动，这种情况是正常行驶时，想要让车辆尽快在尽最短的距离内刹住车，主要依赖路面间和车辆之间相对滑动的时候所出现生的摩擦力，当时纵向的摩擦系数最大(见图8(a)11,尽管很多路面之间条件有较大差异，但是最大值一般发生在处，图8(b)所示出当时侧向间摩擦的系数还有比较大的值，保证车辆不会发生侧滑或失控。所以，在许多不同条件下能保持是具有防抱死性能车辆智能的控制系统技术要求之一。当智能制的动系统输出自动运行信号时，根据经验设制动过程中制动力的变化如图1所示其中味单面机发出自动制动的启动命令后制动器开始动作的延时时间(通常在0.2s至0.5s之间)，

21、为制动力F有0增至所需时间(通常小于0.1s)，为持续制动时间，这段时间认为车辆的减速度保持不变。tF图7制动力的变化11(a)(b)图8摩擦系数与化率曲线的关系11,为持续制动力。期间，保持，由(29)式和(30)式推得最大减速度为： (31)又最大摩擦力为： (32)带入式(29)有： (33)所以： (34)将式(32)带入(31)式得 (35)3.2.2车辆行驶最小安全距离的确定当车辆进行中发现前方有障碍物，这时在最小的安全距离的地方，智能系统制动自动地启动制动装置，分为两种情况在制动过程时考虑，第一前方的障碍物匀速地运动，第二前方的障碍变速地运动。(1)前方障碍匀速运动：制动的过程主

22、要分两部分(障碍物相对车辆行驶的距离)，即时行驶的相对的距离和时行驶相对的距离,由于较小，忽略它的影响，则时间段 行驶相对的距离为： (36)是制动开始的时候车相对前方车或障碍所行驶相对的速度，：是开始时行驶时绝对的速度：为开始时障碍运动绝对的速度，当时，车辆和障碍同向地运动，当时，车辆和障碍反向地运动，而在时行驶相对的距离为： (37)为结束时车行驶绝对的速度，则有持续的制动时间： (38)又因为，所以： (39)车辆进行中智能启动制动最小的安全距离(前方障碍和车辆物的距离）为： (40)将(31)式带入得： (41)D是安全的余量，即停止了制动与障碍间的位移，对计算的误差与安全的余量要求决

23、定，D用键盘来输入，当前方得障碍停止时，车停止制动停止，这时智能启动制动最小的安全距离是： (42)当前方的车同向地行驶，而且前方的车行驶的速度比该车绝对的行驶速度慢时，当最小安全的距离开始制动，制动以后要使，就能除去碰撞，此时的D是安全的余量保持两车之间的距离。(2)前方的障碍物变速地运动设制动刚开始时至自动过程任意的时刻为t,前方的障碍速度的变化量为v(t),根据(41)式，所以有车进行中智能启动制动最小的安全距离(车辆与前方障碍物的相对距离)： (43)当v(t)0时，障碍物做加速运动，当v(t)0时,障碍做减速的运动。智能系统制动的传感器测本车的行驶绝对的速度，和本车与前方车间相对的速

24、度。车运行的情况就可以得出，是减速行驶或加速行驶，设开始制动前和时刻两次相邻之间的采样可得到本车运动绝对的速度为和，本车和前方车间相对的速度和，采样间隔为T,有启动前智能制动的系统，前方的车或障碍运动的加速度： (44)和为开始制动前。前方的车两次相邻的采样时刻行运动绝对的速度，可知智能系统制动的过程前方的车均以加速地行驶，由(44)分析得知，当,前方的车加速运动，会让智能系统制动最小的安全距离变大，增加或减小的量如下计算： (45)t为制动时间，由系统制动的机械性决定，如图7，由式（40）确定，考虑安全情况，制动结束时，本车的决对速度，由式(40)和式(41)，但实际制动的过程大小可依据实际

25、的情况具体地控制。由式(44)分析还可以看出制动临界的距离,根据制动前车运动速度，刚制动时障碍与车运动相对的速度，ABS的机械状态（），让滑移率在20%之间保持，不一样况情的路况摩擦的系数，制动时前方的障碍速度变的化量v(t)决定，不同车型的参数都不同，参数部分存在内存里，有些用键盘来设定，例如，不相同路况摩擦的系数存于内存，路况情况（冰路面、湿路面、干路面）可由司机在键盘里选择，车辆系统智能制动在时报警(，t是司机反的映时间，小于3秒)，提示司机采用防卫的措施，司机不能恰当地做出反映时，当时，自动的制动部分将投入工作中。3.3.ABS汽车制动时轴的受力分析当紧急制动时会出现3种情况及所产生的

26、3种状况:前轮最先拖滑抱死，然后是后轮拖滑抱死，制动时汽车转向的能力会失去。后轮最先拖滑抱死，然后再是前轮拖滑抱死，这时后轴的侧滑很可能会产生。前轮和后轮一起拖滑抱死则可让后轴不侧滑，这时前轮转向轮只有当制动的强度最大才会让车消去转向的能力12。所以，制动器制分配动力的比例决定着汽车制动的性能，同时也是防抱死系统制动(ABS)基础的理论。分析装有ABS制动装置的汽车制动的前和后轴受力就是它研究的依据。3.3.1制动时车轮受力分析汽车要想让速度制动至比较小的车速或者到停车，就必须受一个和运动的方向相反的力，且外力必须由地面与空气提供，但是空气阻力较小，所以外力主要还是以地面作为来源。和轮胎直接接

27、触的地面给予相应的车轮建立了地面的制动力。可地面产生制动力决定于摩擦力，一为制动器的制动摩擦片和制动鼓面间产生摩擦力制动力，二为路面和轮胎产生的摩擦力附着力(地面制动力)。图轮胎制动的受力示意图，地面的制动力确定如下： (46)式(46)中：为制动力(N):M为制动摩擦力矩(NM)，制动器产生的制动力就相当把汽车架开路面，并且踩稳踏板，并在轮胎的周边按照切线方向推车轮至它能够转动所比需的力，具体可以由(47)式确定： (47)其中：为制动器的制动力(N),当制动踏板制动力比较小的时候，制动器摩擦力矩不大。图1vGOMW图9车轮在制动时的受力情况12图9为车轮在制动时的受力情况示意图，地面制动力

28、确定如下： (48)式(48)中：地面的制动力(N):M为制动摩擦力矩(NM)，制动器制动力相当于将汽车架离路面，并踩住制动踏板，在轮胎周边沿切线的方向推动车轮直到它能转动所需要的力，具体可以由(49)式确定： (49)其中：制动器的制动力(N),当制动踏板制动力比较小的时候，制动器摩擦力矩不大，路面与车轮胎间的摩擦力地面的制动力足以克服制动器就相当于制动器的动力，而且跟着踏板力的升高而增大，但是滑动摩擦力是地面的制动力的反向约束力，且值可以大于附着力，即： (50)其中：为地面的附着力(N):G为垂直的载荷：为地面附着系数(附着力和垂直的载荷比)。制动器的制动力相当把将车架离了路面，并且踩住

29、制动踏板，在轮胎周边沿切线的方向推动车轮直到它。3.3.2汽车水平制动受力分析是汽车在水平路面上制动时的受力情况，图中忽略了汽车的滚动阻路偶矩、空气阻力以及旋转质量。由图10得对后轮的接地点去力矩得：图10水平制动时的受力情况12 (51)(51)中：G为汽车中重力(N)：b汽车质心至后轴中心线的距离(m)：m为车的质量(kg)Hg为汽车质心高度(m):为汽车的减速度(m/),对前轮接力点去力矩得： (52)其中：为地面对后轮法向反的作用力：a为质心至前轴中心线的距离。令， (53)由于装有ABS系统，所以前、后的轮胎都会处在最佳的滑移率，也叫边滑边滚的状态，此时(总制动力)=(附着力)或。地

30、面产生的前、后轮胎法向的作用力是： (54)在所有附着系数为路面，前、后轮胎一起抱死条件为：前、后的轮制动力相加为附着力，而后轮轮胎制动器的制动力与 各自的附着力相等，即 (55)将(54)带入(55)式得： (56)消去变量得13： (57)3.3.3汽车下坡制动受力分析图11是汽车在下坡制动时的受力情况，跟图10相同图中也是忽略车的滚动阻力的偶矩，空气阻力和旋转的质量在减速时所产生的惯性力。另外，下面分析中也会忽略制动时车轮边滑边滚过程，附着系数是个定值。图11下坡制动时的受力情况12根据图11对前、后轮胎接地的点取力矩有： (58)则法向的地面反作用力是： (59)据前轮和后轮同时处于最

31、佳的滑移率时，即边滑边滚的临界条件得： (60)将(59)式带入(60)式，并消去变量可得13：(61)3.3.4汽车上坡制动受力分析图12是汽车上坡时制动受力分析，图中同样也是忽略车的滚动阻力的偶矩，空气阻力和旋转的质量在减速时所产生的惯性力。另外，下面分析中也会忽略制动时车轮边滑边滚过程，附着系数是个定值。图12汽车上坡时制动受力分析12根据图11前后轮在接地点取力矩为： (62)则法向的地面反向作用力为: (63)根据前后轮同时处于最佳的滑移率，即边滑边滚的临界条件为： (64)将(63)式带入(64)式，并消去变量可得13： (65)因为制动器减速的影响，制动的过程时，汽车前轮和后轮垂

32、直的载荷始终变化。所以，路面给前轮和后轮所供给的附着力跟着在变化。就得让前轮和后轮制动器的制动力也要应该跟着路面的附着力变化而变化，避免制动的过程，盲目地去增大制动器的制动力。本文分析并计算装有防抱死汽车水平运动、上坡、下坡制动紧急的时候前轮和后车轮一起处在最佳的滑移率时受力的情况，并且推出了理想前轮和后轮制动器的制动力关系式，给计算车辆在制动过程中制动力对前、后轴的分配上，给予可行了可行性的方法。4.结论为了适应汽车行业不断地更新和发展，汽车防抱死制动系统就必须跟上时代的步伐，不断地进行优化、改良、和升级，发展汽车防抱死制动系统已经成为一个世界性的研究课题，本文将从物理学方面对防抱死制动系统

33、进行一个较为全面的力学分析，论文主要完成了以下工作：阐述了选题的背景、目以及意义，综述了国内外汽车防抱死制动系统的发展现状和技术研究进展。(1) 介绍了汽车防抱死制动系统的结构、组成、工作原理以及各部分的简要制动情况，并建立了理想的制动系统。(2) 对ABS液压制动系统进行研究分析，采用线性定长系统的数学模型，根据流体力学建立驱动结构，并对车轮的制动情况进行分析，利用拉氏变换得出其传递函数。(3) 对ABS制动系统的制动安全距离进行研究分析，根据附着系数与滑移率之间的关系，建立制动过程的动力学模型，得出前方障碍物匀速运动、前方障碍物变速运动的最小安全距离。(4) 对ABS汽车制动时轴的受力情况

34、进行分析，得出：汽车水平制动、上坡制动以及下坡制动时的具体受力情况及结果。希望通过本文对汽车防抱死制动系统中的力学分析，能够为读者更好地了解ABS制动系统中所涉及的力学知识，对于本文中的不足之处，还有待日后不断地进行深入研究，敬请谅解。参考文献1 李进原. 汽车安全之ABS发展现状及趋势J. 中国高新技术企业, 2010,(31):31-32.2 郑家杰, 孟春玲, 张力. 汽车制动控制系统的技术进展J. 北京工商大学学报(自然科学版), 2005,(05):24-27.3 叶星宁 ,刘伟. 汽车防抱死制动系统(ABS)分析J. 中国集成电路, 2004,(07):40-43.4 华文林. 汽

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36、. 北京: 机械工业出版社, 2000.2.10 戈素贞. 基于ABS的车辆行驶安全距离的研究J. 绍兴文理学院学报(自然科学), 2003,(08):68-71.11 赵治国 ,方宗德, 王广炎. 防抱死制动系统模糊自学习控制研究J. 汽车工程, 2002, (6):25-2812 余志生. 主编. 汽车理论M. 北京: 机械工业出版社, 2003.13 肖朝明, 王润琪,张春花,王少雷. ABS汽车制动前后轴的受力分析与计算J. 四川理工学院学报(自然科学版), 2007,(01):10-14.Automobile anti-lock braking system in physical

37、application analysisDepartment of Physics and Electronic Information Science, physics10710116 Chenkai Instructor: Xu ChengkeAbstract: With the development of automobile industry high-speed, auto safety has been more and more be taken seriously, automotive anti-lock brake it in the car is the main pu

38、rpose of the emergency brake, to prevent wheel lock, improve the direction of the vehicle braking stability and controllable, shorten braking distance, extend the life of the tyre.At first, this paper expounds the development of automobile anti-lock braking system, which leads to the significance of

39、 its research, its working principle are introduced, then according to the fluid mechanics using the Laplace transform of hydraulic braking system is analyzed, it is concluded that the transfer function and based on the analysis of the relationship between the slip ratio and adhesion is the minimum

40、safe braking distance, finally also analyzes the automobile brake axis horizontal force, uphill and downhill. Keywords: Automotive anti-lock braking system;Fluid mechanics;The minimum safety distance;shaft致谢转眼，我已在衡阳师范学院南岳学院走过了四个年头，四年的学习生活给了我很多，也让我成长了，一路上有师长、亲友，同学的大力支持和陪伴，虽然走得辛苦但也收获满囊。师院“厚德，博学，砺志，笃行”的校训，告诉我要如何做人，“学高为师，德高为范”的准则，教会我如何做一名合格的人民教师，在这个毕业的季节我们即将踏上另一段征程。感谢在大学学习期间给我诸多教诲和帮助各位老师！感谢我的指导老师许成科，许老师的博学，让我知道学海无涯仍需努力、许老师的朴实，让我明白善良的价值、许老师渊博的知识深厚的理论功底、勇于创新的科研精神和严谨的治学态度使我受益匪浅，给我留下了深刻的印象。论文从选题到撰写都倾注了他大量的心血。这次论文的完成，虽然过程是艰苦与困惑并存，但是对于我来说不仅仅是专业知识的巩固