基于电流变阀的ABS系统仿真研究

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电流变阀是电流变技术在流体控制上的创新成果,结构简单,在外加电场的情况下压差能够快速无级的调节,由于没有阀芯的运动,流体的压力损失小,并且产生的波动小,将它运用到汽车ABS上能极大地提高压力调节装置的响应速度和系统的制动性能。本文从ABS理论出发,设计了基于电流变阀的压力调节装置,对压力调节装置的响应特性及整个ABS系统的制动性能进行了仿真分析,主要工作内容如下:首先,针对现有ABS系统的压力调节装置的不足及电流变技术在流体传动控制中的优势,提出了基于电流变阀的ABS系统方案;基于传统的ABS压力调节装置的结构特征,设计了一个新的基于电流变阀的压力调节装置,并结合该装置的工作特性对其工作介质、高压电源,能源装置进行了分析。其次,根据电流变阀的工作原理,确定了压力调节装置的控制元件电流变阀的结构和几何尺寸;利用ANSYS软件对电流变阀的结构进行了有限元分析,结果表明电流变阀的强度和刚度满足工作要求;利用FLUENT软件对电流变阀的流场进行了分析,结果表明电流阀中电流变液的流动特性与理论分析一致;建立了基于电流变阀的压力调节装置的数学模型,利用MATLAB软件对装置的稳定性和响应特性进行了仿真分析,结果表明该装置具有良好的调压性能。最后,根据车辆结构特点和基于车辆制动效果的研究目的,建立了基于电流变阀的ABS系统的数学模型;根据系统的特性设计了滑模变结构控制器;利用Simulink软件对新的ABS系统进行了建模并对系统的制动性能进行了仿真分析,结果表明所设计的滑模变结构控制器的正确性,基于电流变阀的ABS系统的制动时间和制动距离较传统ABS系统的短,制动压力平稳。
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