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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
指導(dǎo)教師姓名
職稱
實(shí)驗(yàn)師
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是否
題目名稱
ABS汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)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是指汽車在制動(dòng)過(guò)程中能實(shí)時(shí)判定車輪的滑移率，自動(dòng)調(diào)節(jié)作用在車輪上的制動(dòng)力矩，防止車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，顯著地提高車輛制動(dòng)時(shí)的可操縱性和穩(wěn)定性，避免車輪抱死時(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裝置專利，促進(jìn)了ABS技術(shù)在汽車上的應(yīng)用。汽車上開(kāi)始使用ABS始于1950年代中期福特汽車公司，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年福特汽車公司在林肯車上裝用法國(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?，F(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛采用ABS技術(shù)，ABS裝置已成為汽車的必要裝備。北美和西歐的各類客車和輕型貨車ABS的裝備率已達(dá)90％以上，轎車ABS的裝備率在60％左右，運(yùn)送危險(xiǎn)品的貨車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)大宇汽車采用；美國(guó)本迪克斯公司（BENDIX），美國(guó)克萊斯勒汽車采用；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)汽車公司、交通部重慶公路研究所、濟(jì)南捷特汽車電子研究所、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)汽車工業(yè)與汽車零部件業(yè)具有劃時(shí)代意義，標(biāo)志著我國(guó)汽車液壓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：在汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)之前，汽車所用的都是開(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)程中車輪的速度和抱死情況，汽車就不可能據(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)車輪在地面上抱死拖滑的現(xiàn)象。當(dāng)車輪抱死時(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：汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（Anti-lock Braking System簡(jiǎn)稱ABS）的出現(xiàn)從根本上解決了汽車在制動(dòng)過(guò)程中的車輪抱死問(wèn)題。它的基本功能就是通過(guò)傳感器感知車輪每一瞬時(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)在汽車上最有成就的應(yīng)用項(xiàng)目之一，汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)可使汽車在制動(dòng)時(shí)維持方向穩(wěn)定性和縮短制動(dòng)距離，有效提高行車的安全性。
二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容
（一）、主要內(nèi)容
本文的基本要求如下:
1.學(xué)會(huì)使用先進(jìn)的文獻(xiàn)檢索工具；
2.了解ABS系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀；
3.對(duì)基于80C196KC單片機(jī)的ABS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；
4.實(shí)現(xiàn)對(duì)ABS系統(tǒng)對(duì)汽車制動(dòng)的智能控制。
（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（研究方法）
收集資料、完成開(kāi)題報(bào)告
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)
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)
五、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排
（1）熟悉任務(wù)書，了解相關(guān)信息，準(zhǔn)備資料，填寫開(kāi)題報(bào)告：第1~2周
（2）DSPACE軟件模塊的學(xué)習(xí)：第3~6周
（3）確定ABS控制器的詳細(xì)控制策略及中期檢查：第7~9周
（4）ABS控制器的硬件及軟件設(shè)計(jì)：第10~13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15~16周
（7）為畢業(yè)論文答辯做準(zhǔn)備及答辯：第17周
六、參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)：
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七、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
簽字： 年 月 日