汽車動力學——汽車ABS設計

這學期上李亮老師的汽車動力學，最後的大作業是做了一個ABS的控制模型，有一些東西總結在此。（李老師帥圖鎮樓）

對於汽車ABS的控制，主要有一下幾個核心點：

1. ABS控制的核心是滑移率的控制，但是並不意味著一定要將滑移率非常精確地控制到最佳滑移點，而是應該控制在最佳滑移率附近

2. 在實際的汽車ABS系統的設計過程中國，控制演算法卻是最簡單的很小的一部分，實際上往往是需要控制器去適應執行器，因為由於實際的機械結構的設計特性、製造成本的原因難以實現最優控制，特別是滑模控制中的抖振現象是完全無法承受的，這也其實為什麼在現有的博世的ESP控制的ABS邏輯是採用邏輯門限控制的

3. 在控制中我們發現，理論上需要實現對於車速、路面附著（最佳滑移率、峯值附著係數）進行識別，但是其實在實際的控制中國並不需要得到峯值附著係數，這是因為實際的物理模型的運行就是在實際的附著下，只要滑移率可以控制在最優滑移率，那麼實際上的附著係數就是峯值附著係數。李亮老師也指出，在實際的ABS控制中，進行附著係數的識別是為了判定進入邏輯門限的高附和低附的控制判斷

4. 在實際的控制中，起初我們採用了PI控制器，發現除了其需要一個準確的模型參數之外，會出現一個輪加速度的振動比較大的情形，這個時候李亮老師指出，我們需要降低一定的控制精度，因為實際上車輛的ABS的平順性也是需要考量的，這樣的控制是有著最佳的制動性能，但是實際的乘用車輛需要考量駕駛員的體驗，而不能有一抖一抖的問題

5. 對於控制模型甚至整車模型的的選取，實際上並不是越準確、越複雜越好而是要考慮諸多實際的控制因素，諸如控制部件的設計、車輛的其他特性諸如穩定性和平順性等，這也其實是車輛電子系統設計需要一直注意的準則。順便說一下，對於車輛動力學控制，主要注意的是，不僅僅是其非線性特性需要被注意，動態系統和靜態系統的根本性的區別就導致了一些基於模型的最優控制很難取得很好的結果。但是另一方面而言，如果能將模型做的非常好，那麼這些最優控制也是未嘗不可以的

6. 另外在實際的設計中，需要保證即使識別參數錯誤，也應該能進行控制，只是可能控制的效率和效果比較差，這是很多最優控制難以保證的，而在邏輯門限的控制中也需要進行準確的標定和設計。而ABS也必須要在各種道路條件、各種行駛工況下的保證制動的穩定性和安全性，這是檢驗控制演算法的唯一準繩

我們的工作主要是分為下面幾個部分：