当今社会,随着汽车工业的发展进步,防抱死系统作为能提高汽车主动安全性能的装置,已经得到广泛的应用。所谓汽车防抱死制动系统(Anti-lock Braking System,简称ABS),就是能够在汽车制动特别是紧急制动时,不断调节制动力矩的大小使汽车的滑移率保持在最佳滑移率的附近。这样一方面可以防止车轮抱死,保证汽车在紧急制动情况下的转向能力；另一方面,可以最大程度的利用地面附着力,从而缩短制动的时间及距离,有效的提高了汽车制动时的安全性以及稳定性,降低了轮胎的磨损。因此,汽车ABS作为一种能有效的提高制动性能的主动安全性装置,其应用也越来越普及,而作为其核心技术的控制策略的优劣,对汽车制动性能的分析研究具有重要的现实意义。本文首先介绍了ABS的工作原理、基本组成以及布置方式等情况,然后分析车轮制动过程中的受力情况,得到一系列的数学公式,运用MATLAB中的Simulink模块能够图形化创建动态系统模型的优点,分别建立车辆动力学模型、轮胎模型、传动系统模型及制动器模型,并采用由局部到整体的研究方法,建立汽车ABS系统的仿真模型。在建立制动仿真模型的基础上,本文学习研究了不同控制方法的数学理论,在此基础上,设计了各种控制策略的控制器包括Bang-Bang控制器、模糊控制器、神经网络控制器和分数阶PID控制器,分别建立相应的控制器模型。本文所采用的分数阶PID控制器能够更加灵活的控制受控对象,是因为其在整数阶PID的基础上,增加了积分和微分阶次两个可调的参数,使得控制器参数的整定范围变大。因此,分数阶PID就具有比整数阶PID更加优良的控制品质以及鲁棒性。因为实际生活中的汽车ABS系统具有非线性、时变性、复杂性的特点,为了更准确地设置控制量,提高系统的控制精度和控制效果,本文就将分数阶PID控制方法应用到汽车ABS系统中。为了验证各个控制算法的控制效果,本文以滑移率为控制目标,利用MATLAB/Simulink中建立的相应的车辆仿真模型,在典型路面上分别对基于Bang-Bang、模糊、神经网络以及分数阶PID四种控制算法的汽车ABS模型和传统的不带ABS功能的模型进行了仿真。仿真结果表明,带ABS功能的汽车制动效果优于不带ABS的汽车,其次分数阶PID控制算法下的ABS系统不论是制动时间、制动距离还是滑移率的保持,都优于其余几种控制方法,是一种具有较强适应性和鲁棒性的控制策略。