abs系统研究论文

2024-04-16

abs系统研究论文(通用6篇)

篇1:abs系统研究论文

摘要:

利用机械动力学仿真软件ADAMS 建立汽车ABS的机械动力学模型,在MATLAB/SIMULINK 环境下建立Jetta GTX 轿车的ABS 控制模型,构成了ABS 机电液一体化联合仿真的动力学控制模型。利用MATLAB确定了ABS 的控制参数的门限值,进行了仿真结果数据处理和分析,与大量的ABS 实车道路试验数据对比,改进模型准确度,获得了正确和可行的ABS 仿真控制模型,为加速开发ABS 的控制算法奠定了基础。

关键词:ABS 动力学控制模型 联合仿真 ADAMS MATLAB/SIMULINK

第一章 概述

“ABS”(Anti-lockedBrakingSystem)中文译为“防抱死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种。

现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。

普通制动系统在湿滑路面上制动,或在紧急制动的时候,车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。

近年来由于汽车消费者对安全的日益重视,大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS,紧急制动通常会造成轮胎抱死,这时,滚动摩擦变成滑动摩擦,制动力大大下降。而且如果前轮抱死,车辆就失去了转向能力;如果后轮先抱死,车辆容易产生侧滑,使车行方向变得无法控制。所以,ABS系统通过电子机械的控制,以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放,来达到防止车轮抱死,确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力,使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。

随着世界汽车工业的迅猛发展,安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统(ABS)使人们对安全性要求得以充分的满足。

汽车制动防抱系统,简称为ABS,是提高汽车被动安全性的一个重要装置。有人说制动防抱系统是汽车安全措施中继安全带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客安全性最重要的二个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛发展,汽车的安全性越来越为人们重视。汽车制动防抱系统,是提高汽车制动安全性的又一重大进步。

ABS防抱制动系统由汽车微电脑控制,当车辆制动时,它能使车轮保持转动,从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车。这种防抱制动系统是用速度传感器检测车轮速度,然后把车轮速度信号传送到微电脑里,微电脑根据输入车轮速度,通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率,保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动,不但可保证控制行驶方向的能力,而且,在大部分路面情况下,与抱死〔锁死〕车轮相比,能提供更高的制动力量。

第二章 发展历程

ABS系统的发展可以追溯到本世纪初期,早在1928年制动防抱理论就被提出,在30年代机械式制动防抱系统就开始在火车和飞机上获得应用,博世(BOSCH)公司在1936年第一个获得了用电磁式车轮转速传感器获取车轮转速的制动防抱系统的专利权。

进入50年代,汽车制动防抱系统开始受到较为广泛的关注。福特(FORD)公司曾于1954年将飞机的制动防抱系统移置在林肯(LINCOIN)轿车上,凯尔塞·海伊斯(KELSEHAYES)公司在1957年对称为“AUTOMATIC”的制动防抱系统进行了试验研究,研究结果表明制动防抱系统确实可以在制动过程中防止汽车失去方向控制,并且能够缩短制动距离;克莱斯(CHRYSLER)公司在这一时期也对称为“SKIDCONTROL”的制动防抱系统进行了试验研究。由于这一时期的各种制动防抱系统采用的都是机械式车轮转速传感器的机械式制动压力调节装置,因此,获取的车轮转速信号不够精确,制动压力调节的适时性和精确性也难于保证,控制效果并不理想。

随着电子技术的发展,电子控制制动防抱系统的发展成为可能。在60年代后期和70年代初期,一些电子控制的制动防抱系统开始进入产品化阶段。凯尔塞·海伊斯公司在1968年研制生产了称为“SURETRACK”两轮制动防抱系统,该系统由电子控制装置根据电磁式转速传感器输入的后轮转速信号,对制动过程中后轮的运动状态进行判定,通过控制由真空驱动的制动压力调节装置对后制动轮缸的制动压力进行调节,并在1969年被福特公司装备在雷鸟(THUNDERBIRD)和大陆·马克III(CONTINENTALMKIII)轿车上。

克莱斯勒公司与本迪克斯(BENDIX)公司合作研制的称“SURE-TRACK”的能防止4个车轮被制动抱死的系统,在1971年开始装备帝国(IMPERIAL)轿车,其结构原理与凯尔塞·海伊斯的“SURE-TRACK”基本相同,两者不同之处,只是在于两个还是四个车轮有防抱制动。博世公司和泰威(TEVES)公司在这一时期也都研制了各自第一代电子控制制动防抱系统,这两种制动防抱系统都是由电子控制装置对设置在制动管路中的电磁阀进行控制,直接对各制动轮以电子控制压力进行调节。

别克(BUICK)公司在1971年研制了由电子控制装置自动中断发动机点火,以减小发动机输出转矩,防止驱动车轮发生滑转的驱动防抱转系统.瓦布科(WABCO)公司与奔驰(BENZ)公司合作,在1975年首次将制动防抱系统装备在气压制动的载贷汽车上。

第一台防抱死制动系统ABS(Ant-ilockBrakeSystem),在1950年问世,首先被应用在航空领域的飞机上,1968年开始研究在汽车上应用。70年代,由于欧美七国生产的新型轿车的前轮或前后轮开始采用盘式制动器,促使了ABS在汽车上的应用。1980年后,电脑控制的ABS逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。到目前为止,一些中高级豪华轿车,如西德的奔驰、宝马、雅迪、保时捷、欧宝等系列,英国的劳斯来斯、捷达、路华、宾利等系列,意大利的法拉利、的爱快、领先、快意等系列,法国的波尔舍系列,美国福特的TX3、30X、红彗星及克莱斯勒的帝王、纽约豪客、男爵、道奇、顺风等系列,日本的思域,凌志、豪华本田、奔跃、俊朗、淑女300Z等系列,均采用了先进的ABS。到1993年,美国在轿车上安装ABS已达46%,现今在世界各国生产的轿车中有近75%的轿车应用ABS。

现今全世界已有本迪克斯、波许、摩根.戴维斯、海斯.凯尔西、苏麦汤姆、本田、日本无限等许多公司生产ABS,它们中又有整体和非整体之分。预计随着轿车的迅速发展,将会有更多的厂家生产。

这一时期的各种ABS系统都是采用模拟式电子控制装置,由于模拟式电子控制装置存在着反应速慢、控制精度低、易受干扰等缺陷,致使各种ABS系统均末达到预期的控制效果,所以,这些防抱控制系统很快就不再被采用了。

进入70年代后期,数字式电子技术和大规模集成电路的迅速发展,为ABS系统向实用化发展奠定了技术基础。博世公司在1978年首先推出了采用数字式电子控制装置的制动防泡系统--博世ABS2,并且装置在奔驰轿车上,由此揭开了现代ABS系统发展的序幕。尽管博世ABS2的电子控制装置仍然是由分离元件组成的控制装置,但由于数字式电子控制装置与模拟式电子控制装置相比,其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高,因此,博世ABS2的控制效果己相当理想。从此之后,欧、美、日的许多制动器专业公司和汽车公司相继研制了形式多详的ABS系统。

“自动防抱死刹车”的原理并不难懂,在遭遇紧急情况时,未安装ABS系统的车辆来不及分段缓刹只能立刻踩死。由于车辆冲刺惯性,瞬间可能发生侧滑、行驶轨迹偏移与车身方向不受控制等危险状况!而装有ABS系统的车辆在车轮即将达到抱死临界点时,刹车在一秒内可作用60至120次,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械自动化的“点刹”动作。此举可避免紧急刹车时方向失控与车轮侧滑,同时加大轮胎摩擦力,使刹车效率达到90%以上。

从微观上分析,在轮胎从滚动变为滑动的临界点时轮胎与地面的摩擦力达到最大。在汽车起步时可充分发挥引擎动力输出(缩短加速时间),如果在刹车时则减速效果最大(刹车距离最短)。ABS系统内控制器利用液压装置控制刹车压力在轮胎发生滑动的临界点反复摆动,使在刹车盘不断重复接触、离开的过程而保持轮胎抓地力最接近最大理论值,达到最佳刹车效果。

ABS的运作原理看来简单,但从无到有的过程却经历过不少挫折(中间缺乏关键技术)!1908年英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论,但却无法将它实用化。接下来的30年中,包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner Möhl的“液压刹车安全装置”与Richard Trappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。在1941年出版的《汽车科技手册》中写到:“到现在为止,任何通过机械装置防止车轮抱死危险的尝试皆尚未成功,当这项装置成功的那一天,即是交通安全史上的一个重要里程碑”,可惜该书的作者恐怕没想到这一天竟还要再等30年之久。

当时开发刹车防抱死装置的技术瓶颈是什么?首先该装置需要一套系统实时监测轮胎速度变化量并立即通过液压系统调整刹车压力大小,在那个没有集成电路与计算机的年代,没有任何机械装置能够达成如此敏捷的反应!等到ABS系统的诞生露出一线曙光时,已经是半导体技术有了初步规模的1960年代早期。

精于汽车电子系统的德国公司Bosch(博世)研发ABS系统的起源要追溯到1936年,当年Bosch申请“机动车辆防止刹车抱死装置”的专利。1964年(也是集成电路诞生的一年)Bosch公司再度开始ABS的研发计划,最后有了“通过电子装置控制来防止车轮抱死是可行的”结论,这是ABS(Antilock Braking System)名词在历史上第一次出现!世界上第一具ABS原型机于1966年出现,向世人证明“缩短刹车距离”并非不可能完成的任务。因为投入的资金过于庞大,ABS初期的应用仅限于铁路车辆或航空器。Teldix GmbH公司从1970年和奔驰车厂合作开发出第一具用于道路车辆的原型机——ABS 1,该系统已具备量产基础,但可靠性不足,而且控制单元内的组件超过1000个,不但成本过高也很容易发生故障。

1973年Bosch公司购得50%的Teldix GmbH公司股权及ABS领域的研发成果,1975年AEG、Teldix与Bosch达成协议,将ABS系统的开发计划完全委托Bosch公司整合执行。“ABS 2”在3年的努力后诞生!有别于ABS 1采用模拟式电子组件,ABS 2系统完全以数字式组件进行设计,不但控制单元内组件数目从1000个锐减到140个,而且有造价降低、可靠性大幅提升与运算速度明显加快的三大优势。两家德国车厂奔驰与宝马于1978年底决定将ABS 2这项高科技系统装置在S级及7系列车款上。

在诞生的前3年中,ABS系统都苦于成本过于高昂而无法开拓市场。从1978到1980年底,Bosch公司总共才售出24000套ABS系统。所幸第二年即成长到76000套。受到市场上的正面响应,Bosch开始TCS循迹控制系统的研发计划。1983年推出的ABS 2S系统重量由5.5公斤减轻到4.3公斤,控制组件也减少到70个。到了1985年代中期,全球新出厂车辆安装ABS系统的比例首次超过1%,通用车厂也决定把ABS列为旗下主力雪佛兰车系的标准配备。

1986年是另一个值得纪念的年份,除了Bosch公司庆祝售出第100万套ABS系统外,更重要的是Bosch推出史上第一具供民用车使用的TCS/ ASR循迹控制系统。TCS/ ASR的作用是防止汽车起步与加速过程中发生驱动轮打滑,特别是防止车辆过弯时的驱动轮空转,并将打滑控制在10%到20%范围内。由于ASR是通过调整驱动轮的扭矩来控制,因而又叫驱动力控制系统,在日本又称之为TRC或TRAC。

ASR和ABS的工作原理方面有许多共同之处,两者合并使用可形成更佳效果,构成具有防车轮抱死和驱动轮防打滑控制(ABS /ASR)系统。这套系统主要由轮速传感器、ABS/ ASR ECU控制器、ABS驱动器、ASR驱动器、副节气门控制器和主、副节气门位置传感器等组成。在汽车起步、加速及行进过程中,引擎ECU根据轮速传感器输入的信号,当判定驱动轮的打滑现象超过上限值时,就进入防空转程序。首先由引擎ECU降低副节气门以减少进油量,使引擎动力输出扭矩减小。当ECU判定需要对驱动轮进行介入时,会将信号传送到ASR驱动器对驱动轮(一般是前轮)进行控制,以防止驱动轮打滑或使驱动轮的打滑保持在安全范围内。第一款搭载ASR系统的新车型在1987年出现,奔驰S 级再度成为历史的创造者。

随着ABS系统的单价逐渐降低,搭载ABS系统的新车数目于1988年突破了爆炸性成长的临界点,开始飞快成长,当年Bosch的ABS系统销售量首次突破300万套。技术上的突破让Bosch在1989年推出的ABS 2E系统首次将原先分离于引擎室(液压驱动组件)与中控台(电子控制组件)内,必须依赖复杂线路连接的设计更改为“两组件整合为一”设计!ABS 2E系统也是历史上第一个舍弃集成电路,改以一个8 k字节运算速度的微处理器(CPU)负责所有控制工作的ABS系统,再度写下了新的里程碑。该年保时捷车厂正式宣布全车系都已安装了ABS,3年后(1992年)奔驰车厂也决定紧跟保时捷的脚步。

1990年代前半期ABS系统逐渐开始普及于量产车款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版:ABS 5.0系统,除了体积更小、重量更轻外,ABS 5.0装置了运算速度加倍(16 k字节)的处理器,该公司也在同年年中庆祝售出第1000万套ABS系统。

ABS与ASR/ TCS系统已受到全世界车主的认同,但Bosch的工程团队却并不满足,反而向下一个更具挑战性的目标:ESP(Electronic Stabilty Program,行车动态稳定系统)前进!有别于ABS与TCS仅能增加刹车与加速时的稳定性,ESP在行车过程中任何时刻都能维持车辆在最佳的动态平衡与行车路线上。ESP系统包括转向传感器(监测方向盘转动角度以确定汽车行驶方向是否正确)、车轮传感器(监测每个车轮的速度以确定车轮是否打滑)、摇摆速度传感器(记录汽车绕垂直轴线的运动以确定汽车是否失去控制)与横向加速度传感器(测量过弯时的离心加速度以确定汽车是否在过弯时失去抓地力),在此同时、控制单元通过这些传感器的数据对车辆运行状态进行判断,进而指示一个或多个车轮刹车压力的建立或释放,同时对引擎扭矩作最精准的调节,某些情况下甚至以每秒150次的频率进行反应。整合ABS、EBD、EDL、ASR等系统的ESP让车主只要专注于行车,让计算机轻松应付各种突发状况。

延续过去ABS与ASR诞生时的惯例,奔驰S 级还是首先使用ESP系统的车型(1995年)。4年后奔驰公司就正式宣布全车系都将ESP列为标准配备。在此同时,Bosch于1998及2001年推出的ABS 5.7、ABS 8.0系统仍精益求精,整套系统总重由2.5公斤降至1.6公斤,处理器的运算速度从48 k字节升级到128 k字节,奔驰车厂主要竞争对手宝马与奥迪也于2001年也宣布全车系都将ESP列为标准配备。Bosch车厂于2003年庆祝售出超过一亿套ABS系统及1000万套ESP系统,根据ACEA(欧洲车辆制造协会)的调查,今天每一辆欧洲大陆境内所生产的新车都搭载了ABS系统,全世界也有超过60%的新车拥有此项装置。

“ABS系统大幅度提升刹车稳定性同时缩短刹车所需距离”Robert Bosch GmbH(Bosch公司的全名)董事会成员Wolfgang Drees说。不像安全气囊与安全带(可以透过死亡数目除以车祸数目的比例来分析),属于“防患于未然”的ABS系统较难以真实数据佐证它将多少人从鬼门关前抢回?但据德国保险业协会、汽车安全学会分析了导致严重伤亡交通事故的原因后的研究显示,60%的死亡交通事故是由于侧面撞车引起的,30%到40%是由于超速行驶、突然转向或操作不当引发的。我们有理由相信ABS及其衍生的ASR与ESP系统大幅度降低紧急状况发生车辆失去控制的机率。NHTSA(北美高速公路安全局)曾估计ABS系统拯救了14563名北美驾驶人的性命!

从ABS到ESP,汽车工程师在提升行车稳定性的努力似乎到了极限(民用型ESP系统诞生至今已近10年),不过就算计算机再先进仍须要驾驶人的适当操作才能发挥最大功效。

多数车主都没有遭遇过紧急状况(也希望永远不要),却不能不知道面临关键时刻要如何应对?在紧急情况下踩下刹车时,ABS系统制动分泵会迅速作动,刹车踏板立刻产生异常震动与显著噪音(ABS系统运作中的正常现象),这时你应毫不犹豫地用力将刹车踩死(除非车上拥有EBD刹车力辅助装置,否则大多数驾驶者的刹车力量都不足),另外ABS能防止紧急刹车时的车轮抱死现象、所以前轮仍可控制车身方向。驾驶者应边刹车边打方向进行紧急避险,以向左侧避让路中障碍物为例,应大力踏下刹车踏板、迅速向左转动方向盘90度,向右回轮180度,最后再向左回90度。最后要提的是ABS系统依赖精密的车轮速度传感器判断是否发生抱死情况?平时要经常保持在各个车轮上的传感器的清洁,防止有泥污、油污特别是磁铁性物质粘附在其表面,这些都可能导致传感器失效或输入错误信号而影响ABS系统正常运作。行车前应经常注意仪表板上的ABS故障指示灯,如发现闪烁或长亮,ABS系统可能已经故障(尤其是早期系统),应该尽快到维修厂排除故障。

要提醒的是,ABS/ ASR/ ESP系统虽然是高科技的结晶,但并不是万能的,也别因为有了这些行车主动安全系统就开快车。

第三章 工作原理

控制装置和ABS警示灯等组成,在不同的ABS系统中,制动压力调节装置的结构形式和工作原理往往不同,电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能ABS通常都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子不尽相同。

在常见的ABS系统中,每个车轮上各安装一个转速传感器,将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定,并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成,电动泵组成和储液器等组成一个独立的整体,通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制,对各制动轮缸的制动压力进行调节。

ABS的工作过程可以分为常规制动,制动压力保持制动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段,ABS并不介入制动压力控制,调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态,各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态,电动泵也不通电运转,制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态,而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态,各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化,此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同

在制动过程中,(如下图所示)电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时,ABS就进入防抱制动压力调节过程。例如,电子控制装置判定右前轮趋于抱死时,电子控制装置就使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电,使右前进液电磁阀转入关闭状态,制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸,此时,右前出液电磁阀仍末通电而处于关闭状态,右前制动轮缸中的制动液也不会流出,右前制动轮缸的刮动压力就保持一定,而其它末趋于抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大;如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时,电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死,电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态,右前制动轮缸中的部分制动波就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器,使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势将开始消除,随着右前制动轮缸制动压力的减小,右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速;当电子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除时,电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电,使进液电磁阀转入开启状态,使出液电磁阀转入关闭状态,同时也使电动泵通电运转,向制动轮缸泵输送制动液,由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸,使右前制动轮缸的制动压力迅速增大,右前轮又开抬减速转动。(参见:汽车电子控制基础,曹家喆 主编,机械工业出版社,2007年10月)

ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制,在峰值附着系数滑动率的附近范围内,直至汽车速度减小至很低或者制动主缸的常出压力不再使车轮趋于抱死时为止。制动压力调节循环的频率可达3~20HZ。在该ABS中对应于每个制动轮缸各有对进液和出液电磁阀,可由电子控制装置分别进行控制,因此,各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节,从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。

尽管各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同,但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节,来防止被控制车轮发生制动抱死。

第四章 汽车ABS 机械动力学模型

1.汽车ABS 仿真模型建立的要求:

(1)在仿真建模过程中要考虑到模型的准确性和可信度,在不失真的前提下尽量简化仿真模型,减少自由度数,提高求解效率。

(2)能够正确的根据路面条件、道路状况、制动强度和法向载荷实时计算出车速和轮速,使模型尽可能反映实车的运动状况。

(3)具有仿真建模改进的能力,能方便地修改子模型的参数,不需要花费很大精力或者重新建模,就可以在设计阶段,插入或改变仿真模型。

ADAMS 软件计算功能强大,求解器效率高,具有多种专业模块和工具包,以及与其它CAD 软件的接口,可方便快捷地建立机械动力学模型,支持Fortran 和C 语言,便于用户进行二次开发[1]。基于ADAMS软件的上述优点,利用ADAMS 软件建立汽车制动防抱死系统(ABS)的机械动力学模型。2.模型建立:

汽车是一个复杂的动力学系统,对汽车的ABS 制动性能进行模拟仿真,输入的参数包括制动初速,路面条件如干铺设路面、湿铺设路面、雪路面、冰路面、对开路面、对接路面等,道路状况如直道、弯道、上坡、下坡等和整车参数。输出的参数包括汽车制动过程中整车和车轮的运动状态,如制动时间、制动距离、制动减速度、车轮滑移率、车轮角减速度、制动器制动力、地面制动力、地面侧向力、横摆力矩等。

根据以上研究目的,对整车进行适当简化。汽车悬架系统结构型式和转向系结构型式对汽车制动性能的影响不大,仿真模型中的惯性参数由Pro/ENGINEER 软件三维实体建模计算得到,对悬架系和转向系简化如下:

悬架系统只考虑悬架的垂直变形;转向系忽略车轮定位角和转向传动装置。把汽车简化为具有十个刚体的模型,共14 个自由度。十个刚体分别为车身、一个后非独立悬挂组质量、两个前独立悬挂组质量(两个前轮横摆臂和两个前轮转向节)、四个车轮。两前轮共有3 个自由度,车身具有3 个转动和3 个平动自由度,两后轮各有1 个自由度,前悬架各有一个自由度,后悬架1 个自由度,如图1 所示。

图1 整车仿真模型

1—车身 2—后轮 3—后悬架 4—前轮

5—前悬架 6—横摆臂 7—转向节

仿真模型包括以下几个子模型:

转向系模型:以转向角约束直接作用于左转向节。

前悬架模型:前悬架是独立悬架,一侧的简化模型如图2 所示。转向节简化如图2 中3 所示,用转动副与前轮连接。横摆臂与减振器以球铰分别与转向节和车身连接。

图2 悬架的简化模型

1—车身 2—横摆臂 3—转向节 4—轮胎 5—前悬架 6—弹簧

A—转动副 B—球铰 C—转动副 D—滑柱铰 E—球铰

后悬架是非独立悬架,只考虑垂直方向的自由度,悬架与车身之间用平移副表示它们之间的相对运动,悬架与车身用弹簧阻尼连接,与后轮用转动副连接。

轮胎模型:车辆的各种运动状态主要是通过轮胎与路面的作用力引起的。采用力约束方法,不考虑轮胎拖距、回正力矩以及滚动阻力的影响。采用ADAMS 提供的非线性Pacejka 轮胎模型[2]。

制动器模型:采用美国高速公路车辆仿真模型中的制动器模型。

液压模型:采用ADAMS 中液压模块(ADAMS/Hydraulics)建立制动系统的液压仿真模块。

路面模型:设计出路面模型可进行对开路面和对接路面制动过程的仿真计算。利用ADAMS 中提供的平面(Plane)作为路面模型的基础,定义了平面(Plane)的长、宽等参数,使得汽车制动过程有足够的空间,利用平面-圆(Plane-Circle)接触力(Contact)表示车轮与地面之间的法向作用力。ADAMS轮胎模型中没有附着系数变化的路面模块,为此在ADAMS 提供的路面模块基础上,对对接路面采用在路面模型上加入标记点(Marker)的方法,分别求出前轮和后轮质心到标记点X 方向上的距离。当距离为正时说明轮胎已经跨过了标记点,此时根据所规定的路面情况对轮胎附着系数进行改变,使得模型可以计算路面附着系数变化。对开路面也采取了相同的加入标记点的方法,进行计算左右侧轮胎相对于标记点Y 方向上的距离。(参见:汽车车身电子与控制技术,陈无畏 主编,机械工业出版社,2008年02月)

第五章 制动防抱死系统ABS 的控制模型

在ADAMS 中定义了与MATLAB/SIMULINK 的接口,把ADAMS 中建立的非线性机械模型转化为SIMULINK 的S-FUNCTION 函数,再把S-FUNCTION 函数加入到控制模型里,这样就可以方便的利用SIMULINK 提供的各种强大的工具进行控制模型开发,在MATLAB 软件下进行联合仿真计算[3]。图3 所示为MATLAB/SIMULINK中表示的ADAMS 机械模型,在ADAMS 中定义四个车轮的制动力矩为输入变量,定义四个车轮的速度和滑移率为输出变量,保存在.m 文件中由MATLAB 调用。

图3 ADAMS子模块

图4 所示

为在MATLAB/SIMULINK 下开发的ABS 控制模块,图中深色的部分为ADAMS 生成的子模块,输入参数为制动力矩,输出参数为车轮速度和车轮滑移率,以车轮的加速度/减速度和车轮滑移率为控制参数。(参见:汽车车身电子与控制技术,陈无畏 主编,机械工业出版社,2008年02月)

图4 ABS 仿真控制模型

第六章 ABS 联合仿真控制规律结果与分析

1.确定车轮加速度和参考滑移率的门限值

根据ADAMS 仿真制动过程计算出的车轮加速度曲线,分析出加速度门限值为w&

1、减速度门限值为w&2。车轮滑移率下门限值λ1,上门限值λ2。

车轮的加、减速度和滑移率的门限值的确定是一个反复交替验证过程。方法为:计算车轮的加、减速度和参考滑移率,以参考滑移率为控制参数初步确定车轮的加、减速度的门限值,再以车轮加、减速度门限值控制车轮的滑移率,确定滑移率的门限值。图4 中深色的部分为ADAMS 生成的机械模型,在MATLAB作为一个S-FUNCTION 函数参与运算。通过上述交替验证的方法,车轮滑移率和加速度的仿真变化曲线如图5 所示,实车测试数据如图6 所示。比较图5 和图6,可以看出仿真数据与实车测试数据相吻合,验证了车轮加速度门限值和滑移率门限值的确定是合理的。

图5 仿真试验数据

图6 试车实验数据 图6 实车试验数据

选取适当滑移率门限值λ1,λ2是控制的关键问题之一。如果车轮的滑移率大于路面峰值附着系数相应的滑移率λOPT,车轮的侧向附着力很低。在有侧向风、道路倾斜或转向制动等对车辆产生横向力情况下,或左右车轮的地面制动力不相等时,路面不能提供足够的侧向力使车辆保持行驶方向,车辆容易发生危险的甩尾情况,因此滑移率门限值的上限应小于λOPT。

理想的ABS 系统应能把制动压力调节到一个合适的范围内,使得车轮的滑移率保持在λOPT附近。如果(λ2 - λ1)取值较小,则控制过程的保压时间较短,需进行频繁的压力调节,压力调节器需进行频繁的动作,而压力调节器和制动器需要一定的响应时间,过于频繁的压力调节会使压力调节器和制动器来不及响应,达不到控制效果。如果(λ2 - λ1)取值较大,车轮的运动状态不能及时的控制,车轮的速度波动范围很大,还会造成制动效能降低。2.ABS 的控制周期

控制周期取决于车速信号采集频率,制动压力调节器的响应时间和控制逻辑运算时间之和。在仿真模型里进行了控制周期对ABS 控制影响的分析。

模型中采用了改变控制模型与车辆模型之间的通讯时间来实现控制周期的模拟。以通讯时间为0.1s 和0.15s 为例,得到结果如图7和图8所示。从两图中可以看到控制周期增大,滑移率变化范围增大,说明车轮的线速度变化范围增大,车轮的抱死趋势强烈。在开发ABS 的时候,应尽力缩短控制周期。的联合仿真 图9 为左前轮3~5s 的ABS 仿真试验数据,按照逻辑门限值的方式进行控制。从图9 中可以看出,在加速度为-20m/s2 附近,进行了快速减压,车轮的加速度增大,但车轮速度仍在减小。然后在加速度为-22m/s2 时出现了保压过程,此时滑移率为0.17 左右。紧接着是一个压力逐渐增加的过程,在这个过程中车轮的加速度逐步减小,但车轮速度继续增加,此时车轮滑移率控制在0.1 附近,接着又是一个短暂的保压过程,车轮的加速度增大,此后又开始了新的一轮的制动压力的调节。车轮的加速度在(-20~20)m/s2之间,管路压力在(1.5~4.5)MPa 之间。图10 为道路试验数据,比较两图,仿真数据与试验数据基本吻合。(参见:张跃今,宋健.多体动力学仿真软件-ADAMS 理论及应用研讨.机械科学与技术,1997.9)

图9 左前轮3~5s 的仿真试验数据

图10 左前轮3~5s 的道路试验数据

第七章 结论

(1)用两个软件

ADAMS 和MATLAB/SIMULINK分别建立机械模型和控制模型,发挥各自的优点进行联合仿真计算,精度较高。

(2)采用交替验证的方法,确定车轮滑移率和加速度的门限值效果较好。(3)仿真数据与道路试验数据基本吻合,证明仿真方法和仿真模型可行。(4)此模型较准确地反映ABS 制动过程各参数的变化情况,可以此为基础进行实车的ABS 控 制算法的开发,缩短开发时间,减少开发经费。

(5)此模型还易于扩展,进一步开发和研究ABS 以及与ASR(Acceleration Slip Regulation)、ACC(Adaptive Cruise Control)的集成化系统。

致 谢

在这短短几个月的时间里毕业论文能够得以顺利完成,并非一人之功。感谢所有指导过我的老师,帮助过我的同学和一直关心、支持着我的家人。感谢你们对我的教诲、帮助和鼓励。在这里,我要对你们表示深深的谢意!

感谢我的指导老师——田文超老师,没有您认真、细致的指导就没有这篇论文的顺利完成。和您的交流并不是很多,但只要是您提醒过该注意的地方,我都会记下来。事实证明,这些指导对我帮助很大。

感谢我的父母,没有他们,就没有我的今天。你们的鼓励与支持,是我前进的强大动力和坚实后盾。

最后,感谢身边所有的老师、朋友和同学,感谢你们三年来的关照与宽容,与你们一起走过的缤纷时代,将会是我一生最珍贵的回忆。

参考文献:

1.汽车电子技术,迟瑞娟,李世雄 主编,国防工业出版社,2008年08月 2.汽车电子控制基础,曹家喆 主编,机械工业出版社,2007年10月 3.汽车车身电子与控制技术,陈无畏 主编,机械工业出版社,2008年02月

4.张跃今,宋健.多体动力学仿真软件-ADAMS 理论及应用研讨.机械科学与技 术,1997.9 5.ADAMS Reference Manual Version 12, Mechanical Dynamics, Inc.6.Matlab Referen ce Manual Version 6.1.Mathworks Inc.

篇2:abs系统研究论文

行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报告形式呈现,通常包含以下内容:

一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。一份有价值的行业研究报告,可以完成对行业系统、完整的调研分析工作,使决策者在阅读完行业研究报告后,能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势,确保了决策方向的正确性和科学性。

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二、内容介绍

中国防抱死制动系统(ABS)市场调查研究与发展趋势预测报告(2017-2023年)制动防抱死系统(antilock brake system)简称ABS。作用就是在汽车制动时,自动控制制动器制动力的大小,使车轮不被抱死,处于边滚边滑(滑移率在20%左右)的状态,以保证车轮与地面的附着力在最大值。

《中国防抱死制动系统(ABS)市场调查研究与发展趋势预测报告(2017-2023年)》主要研究分析了防抱死制动系统(ABS)行业市场运行态势并对防抱死制动系统(ABS)行业发展趋势作出预测。报告首先介绍了防抱死制动系统(ABS)行业的相关知识及国内外发展环境,并对防抱死制动系统(ABS)行业运行数据进行了剖析,同时对防抱死制动系统(ABS)产业链进行了梳理,进而详细分析了防抱死制动系统(ABS)市场竞争格局及防抱死制动系统(ABS)行业标杆企业,最后对防抱死制动系统(ABS)行业发展前景作出预测,给出针对防抱死制动系统(ABS)行业发展的独家建议和策略。中国市场调研在线 网发布的《中国防抱死制动系统(ABS)市场调查研究与发展趋势预测报告(2017-2023年)》给客户提供了可供参考的具有借鉴意义的发展建议,使其能以更强的能力去参与市场竞争。

《中国防抱死制动系统(ABS)市场调查研究与发展趋势预测报告(2017-2023年)》的整个研究工作是在系统总结前人研究成果的基础上,是相关防抱死制动系统(ABS)企业、研究单位、政府等准确、全面、迅速了解防抱死制动系统(ABS)行业发展动向、制定发展战略不可或缺的专业性报告。

[正文目录] 网上阅读:http:///

第1章 中国防抱死制动系统行业发展概述

第一节 行业发展情况概述

一、基本情况介绍

中国市场调研在线 2017-2025年中国防抱死制动系统(ABS)市场调查研究与发展趋势预测报告

二、发展特点分析

第二节 行业上下游产业链分析

一、产业链模型原理介绍

二、行业产业链分析

第三节 行业生命周期分析

一、行业生命周期理论概述

二、行业所属的生命周期分析

第四节 行业经济指标分析

一、行业的赢利性分析

二、行业附加值的提升空间分析

三、行业进入壁垒与退出机制分析

第2章 世界防抱死制动系统行业市场发展现状分析

第一节 全球防抱死制动系统行业发展历程回顾

第二节 全球防抱死制动系统行业市场规模分析

第三节 全球防抱死制动系统行业市场区域分布情况

第四节 亚洲地区市场分析

第五节 欧盟主要国家市场分析

第六节 北美地区主要国家市场分析

第七节 世界防抱死制动系统发展走势预测

第八节 2017-2023年全球市场规模预测

第3章 中国防抱死制动系统产业发展环境分析

第一节 我国宏观经济环境分析

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第三节 中国防抱死制动系统行业政策环境分析

第四节 中国防抱死制动系统产业社会环境发展分析

一、人口环境分析

二、教育环境分析

三、文化环境分析

四、生态环境分析

五、消费观念分析

第4章 中国防抱死制动系统产业运行情况

第一节 中国防抱死制动系统行业发展状况情况介绍

一、行业发展历程回顾

二、行业技术现状分析

三、行业发展特点分析

第二节 行业市场规模分析()

第三节 防抱死制动系统行业市场供需情况分析

一、行业产能情况分析

二、行业产值分析

三、行业产量统计与分析

四、行业需求量分析

第四节 行业发展趋势分析

第5章 中国防抱死制动系统市场格局分析

第一节 中国防抱死制动系统行业竞争现状分析

第二节 中国防抱死制动系统行业集中度分析

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一、行业市场集中度分析

二、行业企业集中度分析

三、行业区域集中度分析

第三节 行业存在的问题

第6章 中国防抱死制动系统行业竞争情况

第二节 行业竞争结构分析

一、现有企业间竞争

二、潜在进入者分析

三、替代品威胁分析

四、供应商议价能力

五、客户议价能力

第三节 行业SWOT分析

一、行业优势分析

二、行业劣势分析

三、行业机会分析

四、行业威胁分析

第四节 行业竞争力优势分析

第7章 防抱死制动系统制造所属行业数据监测

第一节 中国防抱死制动系统所属行业规模分析

一、企业数量分析

二、资产规模分析

三、销售规模分析

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四、利润规模分析

第二节 中国防抱死制动系统所属行业产值分析

第三节 中国防抱死制动系统所属行业成本费用分析

第四节 中国防抱死制动系统所属行业运营效益分析

第8章 防抱死制动系统行业重点生产企业分析

第一节 浙江亚太机电股份有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第二节 重庆聚能汽车技术有限责任公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第三节 广州科密汽车电子控制技术股份有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

中国市场调研在线 2017-2025年中国防抱死制动系统(ABS)市场调查研究与发展趋势预测报告

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第四节 深圳市德平国瀚汽车电子科技有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第五节 陕西和庆机电技术有限责任公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第9章 2017-2023年中国防抱死制动系统行业发展前景分析与预测

第一节 2017-2023年行业未来发展前景分析

一、2017-2023年行业国内投资环境分析

二、2017-2023年行业市场机会分析

三、2017-2023年行业投资增速预测

第二节 2017-2023年行业未来发展趋势预测

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第三节 2017-2023年行业市场发展预测

一、2017-2023年行业市场规模预测

二、2017-2023年行业市场规模增速预测

三、2017-2023年行业产值规模预测

四、2017-2023年行业产值增速预测

第四节 2017-2023年行业盈利走势预测

一、2017-2023年行业毛利润同比增速预测

二、2017-2023年行业利润总额同比增速预测

第10章 2017-2023年中国防抱死制动系统行业投资风险与营销分析

第一节 2017-2023年行业进入壁垒分析

一、2017-2023年行业技术壁垒分析

二、2017-2023年行业规模壁垒分析

三、2017-2023年行业品牌壁垒分析

四、2017-2023年行业其他壁垒分析

第三节 2017-2023年行业投资风险分析

一、2017-2023年行业政策风险分析

二、2017-2023年行业技术风险分析

三、2017-2023年行业竞争风险分析

四、2017-2023年行业其他风险分析

第11章 2017-2023年中国防抱死制动系统行业发展策略及投资建议

第一节 2017-2023年中国防抱死制动系统行业市场的重点客户战略实施

一、实施重点客户战略的必要性

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二、合理确立重点客户

三、对重点客户的营销策略

四、强化重点客户的管理

五、实施重点客户战略要重点解决的问题

第二节 2017-2023年中国防抱死制动系统行业发展策略分析

第三节 博研咨询: 投资建议

一、2017-2023年中国防抱死制动系统行业投资区域分析

篇3:abs系统研究论文

从生产管理的理论入手,用MRPⅡ/ ERP、JIT 及 TOC等管理理论方法和先进管理思想,针对离散型、订货型、多品种小批量生产型企业生产管理系统进行优化,建立一种优化后的生产管理系统,针对企业在生产组织过程中出现的具体问题,提出具体的解决方案。

1 理论综述

MRPII是计划主导型管理方法,其核心为计划。其核心思想是通过“推动式”的计划方式,要求相关需求的物料必须“在需要的时候”、提供“需要的数量”,即按需要准时供货[1]。

JIT是一个充分体现“just in time”特殊策略,其核心思想是通过“拉动式”计划方式,要求只有在下道工序有要求时才开始“按需不多不少”准时供货。

TOC 在计划与控制方面,最显著的特点是承认资源能力的不均衡性,不盲目追求设备利用率,将生产资源划分为瓶颈资源和非瓶颈资源,对不同类型的资源采取不同的管理措施,而不是一视同仁、不分主次地进行管理,这样便使生产现场的物流能够保持在一个非常稳定的水平,且不会出现某个环节在在制品积压的局面[2]。

MRPII/ERP能够有效地满足计划的各种要求。因此用MRPII/ERP来产生年计划,月计划,周计划等,但是日常的实际生产则通过JIT来调度控制。这样就能将两者有机地结合起来。同时,通过实施JIT,不断地缩短生产周期,优化整个生产及物流系统,能有效提高效率,减少各种参数的余量,从而使MRII/ERP计划更准确。

MRPⅡ强调“分工”、“层级”和大量生产的思想,采用同类合并的方法安排生产任务。而 TOC 在对零件组织生产的过程中,不强调“归类、合并”的思想,遇到紧急情况时,能够及时地对生产过程进行调整和控制。可以看出,MRPⅡ的不足之处恰好是 TOC 的优势所在,因此二者的集成具有可行性[3]。

我们可以看出,尽管MRPⅡ/ERP、JIT与TOC各有优缺点,并存在控制方式、运行机制、对基础数据的要求、适用范围等诸方面的不同,但它们不是对立的,而是相互补充的[4]。三者的整合集成可以优势互补、取长补短。MRP、JIT与TOC的集成模型如图1所示:

在图1中,上半部分为一个企业的MRPII系统,它利用Internet/Intranet/Extranet了解用户需求信息进行产品预测,并与供应商及时地进行沟通。通过产品预测、BOM、库存状况及生产能力制定出满足用户需求的MRP,然后实施任务分解,确定出作业计划。下半部分为JIT系统,它根据MRP的作业计划,按用户需求的产品品种、规格和数量,利用KANBAN系统进行生产与控制。

基于该集成化生产计划与控制模型的生产管理模式是一种Push/Pull相结合的体系结构,即以MRP生产计划系统为主导的“Push”体系和以JIT生产控制系统为主导的“Pull”体系的有机整合。其运作机制是,集成化的系统追求瓶颈资源能力的最大利用,强调对瓶颈资源的管理。一方面,MRP系统利用Internet/Extranet/Intranet和相应的决策支持系统了解用户需求信息进行需求预测,并与供应商及时沟通。根据市场约束(客户订单与需求预测),进行生产资源网络规划和能力规划,修订生成瓶颈资源利用计划与MPS。再根据BOM、库存状况及生产能力需求计划等制定出基本的物料需求计划。经DBR系统分析,识别管理流程和生产作业流程中的“瓶颈”,根据“瓶颈”的位置,对原计划按照“前拉后推”的原则进行优化调整,生成有生产能力保证的、可行的自制件投入出产计划,以保证对约束资源的充分合理的利用。“缓冲器”可以采用“时间缓冲”和“库存缓冲”两种方式,“库存缓冲”即安全库存,一般经统计得出。而“时间缓冲”则是通过将所需的物料比计划提前一段时间提交,以防随机波动。然后实施任务分解,确定具体的车间作业计划。另一方面,JIT系统根据MRP的作业计划,按用户需求的产品品种、规格和数量,利用采购订单计划和供应商能力计划以及看板系统对生产过程实施双重控制。同时,把能力管理和现场作业管理的控制重点放在瓶颈工序上,在保持物流均衡的条件下,确保瓶颈工序不会发生停工待料,以保持生产作业的均衡化运行。同时采取措施提高瓶颈工序利用率,以便得到最大的有效产出。该集成化的生产管理模式在遵循上述运作机制的基础上,还遵循下述运行机理:对于客户紧急订单需求,可以免除需求计划,而将订单直接送往看板系统,以便加强系统的敏捷性;在JIT生产无法避免库存时,将库存信息反馈至成品与零件的库存状况模块,以便动态调整主生产计划和基本物料需求计划;物料需求计划及时转变为外购件采购订单计划,利用网络通知供应商,同时,能力需求计划与供应商的能力计划通过网络实现交互反馈,便于实施OPT资源调度;车间作业计划中通过成组工艺设计技术,从而在JIT生产中实现成组生产;利用全流程控制和全面预防维修保证JIT的零缺陷;车间作业计划、看板系统与JIT生产之间信息及时反馈,保证MRP计划与JIT控制的有效结合。

该系统不但能对生产运作实现全过程的计划与控制,而且通过实时通讯网络系统向供应商传递采购订单计划,并对供应商的能力进行有效控制,从而形成稳定可靠的企业生产流程和较为敏捷的供应链,真正实现符合企业实际的JIT采购、生产和分销。信息集成共享的支持下,可大大缩短计划编制过程,加强计划的动态适应性,提高计划的准确性和及时性。三者集成后的系统将有助于提高生产系统的敏捷性,适应了时间竞争环境下快速响应客户需求的根本要求。

MRP、JIT与以TOC为核心的OPT都是具有代表性的生产管理方式,其内涵十分丰富,应用效益也比较显著。但都明显存在一些不足,在一定程度上影响了其作用的发挥。只有深刻理解TOC的管理哲理,取MRP的计划之长和JIT的现场控制之优点,将TOC的能力管理和现场作业管理动态结合的原则贯彻到生产计划与控制管理的全过程之中,实现MRP、JIT与TOC的集成,同时结合企业自身的特点,在实践中对系统进行不断地改造,才能从整体上优化整个生产运作系统。另外,如何将这种集成化的生产管理模式从单一企业进一步扩展应用于整个供应链,实现供应链系统各企业之间的动态协同式生产计划与控制是需要进一步研究的问题。[5,6]

2 AB机床公司生产管理系统分析

2.1 AB机床公司的生产管理简介

通过对AB机床公司现有的生产组织的实际情况的分析,对它的生产管理系统进行构建成模,我们可以用图2来进行表示。

我们可以看出,这一生产管理和运行体系带有很强的计划经济的特点,企业在组织结构布局上,生产组织上,还有计划与控制上都具有很强的层级结构的特点。但是在市场经济和世界经济一体化发展到今天的中国,这个企业的发展必定将受到企业现有管理系统的束缚。

2.2 AB机床公司生产管理系统存在的问题调查与分析

针对AB机床公司的生产经营的实际情况,为了更为准确和客观地把存在的问题进行归纳和明确,以便于对该公司生产系统进行分析,我们在AB机床公司内部开展了一次问卷调查。在这次问卷调查的设计时,我们把平时反映比较集中的问题进行了整理,归纳出了12个问题,问卷对象是公司领导和与生产直接有关的技术部门、采购部门、外协部门、销售部门、各生产单位的计划调度人员。请这些相关人员在这存在的 12 个备选问题的重要程度选项中填写自己认为影响产品及时出产原因的重要等级,每个问题都要填写一个选项,不能为空。重要程度等级我们规定为:

① 非常重要(权重Yj =10);

② 重要(权重Yj=7);

③ 一般(权重Yj=4);

④ 不重要(权重Yj=1);

⑤ 不影响(权重Yj =0)。

根据调查表统计结果,将每一问题的每一级别所选择的次数与对应权重相乘,得出每个选项的得分,将每个选项的得分汇总就是该问题的

Ρi=i=15j=15Xi,jYj(1)Ρ=i=112Ρi(2)Si=Ρi/Ρ(3)

其中Xi,j是重要程度的选择次数,Yj是权重,Pi是单个问题的总分,P是所有问题的总分,Si是单个问题的加权平均值。

Si>0.0833(平均分值1/12=0.0833,如果被调查者均选问题的非常重要选项,每一问题的调查结果所得加权平均值为平均分值,以此作标准区分调查结果的不同重要程度)的问题作为主要研究对象。

本次问卷调查过程中,共发出问卷186份,回收有效问卷140份。具体调查结果统计如表1所示:

根据调查表统计结果表明:第5、7、9、10项问题的最后分值均在平均分值以上,确定成为了影响AB机床公司交货拖期的主要问题。可归纳为设计周期问题、生产计划问题、能力不足问题和均衡生产问题(配套率)。

3 AB机床公司生产管理系统的优化研究

3.1 基于MRPⅡ/ERP、JIT与TOC集成思想下优化的生产管理系统

本文针对AB机床公司的生产管理的特点,基于 MRP/ERPII、JIT和TOC的集成的思想,根据本人长期从事生产管理的经验,对现有的AB机床公司的生产管理系统进行优化,在优化生产管理系统的过程中的优化原则是:

a.追求物流平衡的原则

b.强化瓶颈管理的原则

c.合理调度和控制的原则

d.共享信息资源的原则

e.内外部资源充分利用的原则

我们把MRPⅡ/ERP、JIT与TOC集成思想的管理思想运用于AB机床公司的生产管理当中去,形成一个在MRPⅡ/ERP、JIT与TOC集成思想下改进的生产管理系统。我们可以用图3来表示在MRPⅡ/ERP、JIT与TOC集成思想指导下AB机床公司的优化的生产管理体系模型:

利用基于MRPⅡ/ERP、JIT与TOC集成思想指导下AB机床公司的生产管理系统解决生产当中的计划问题、能力问题、均衡生产问题,首先要以MRPⅡ/ERP为主线,进行系统整体的生产作业计划的制定和控制,以一个生产周期为单位,分厂级(车间作业级)的作业计划以旬或更短时间为单位用TOC的BDR来完成,重点是对生产过程的瓶颈环节进行计划和控制,利用JIT进行现场作业的下拉计划,对上序的计划执行进行要求,使三者有机地结合在BOM、工序描述、生产能力、瓶颈因素和交货时间上,在数据信息流通顺畅共享的前提下,实现对生产计划的控制。其次是以JIT为主线,对生产现场计划的执行进行控制和改善,按照TOC理论在生产的各个环节上辩识出工作中的瓶颈因素,针对瓶颈因素进行重点控制,根据瓶颈因素的影响程度对其作不同方案的处置,以降低瓶颈因素对整个生产的影响。

优化后的AB机床公司的生产管理系统强调了对内外部资源的整合,也是一种“Push”、“Pull”相是结合的系统,即以MRP生产计划系统为主导的“Push”体系和以JIT生产控制系统为主导的“Pull”体系的有机整合。“Push”系统实际上也是MRP与TOC集成后形成的生产计划管理系统。生产计划的生成要输入市场需求信息、库存状况、能力状况、物料清单、物料需求计划、外购件采购订单计划、外部资源情况等。分析出系统的瓶颈资源,再根据瓶颈资源的可利用情况产生生产计划。优化后的AB机床公司的生产管理系统中“Pull”系统实际上是JIT与TOC集成后形成的生产车间JIT作业控制系统,也就是整个系统中的制造与质量控制部份。它控制着整个生产管理系统的运行节拍,对整个系统的运行具有较强的拉动作用。对生产投入、外部资源的合理调度、现场管理和控制都是由多重管理和控制去实现的,同时拉动生产计划的制定。

由于集成化的系统追求瓶颈资源能力的最大利用,强调对瓶颈资源的管理。在这个系统工程中加强了对瓶颈资源的管理,在保障信息渠道畅通,各种信息能够即时共享的情况下,利用DBR系统分析,识别管理流程和生产作业流程中的“瓶颈”,根据“瓶颈”的位置,对原计划按照“前推后拉”的原则进行优化调整,生成有生产能力保证的、可行的出产计划,以保证对约束资源的充分合理地利用。根据瓶颈资源的利用情况,建立“缓冲器”,“缓冲器”可以采用“时间缓冲”和“库存缓冲”两种方式,然后实施任务分解,确定具体的车间作业计划。在车间生产计划的执行中,把能力管理和现场作业管理的控制重点放在瓶颈工序上,保持物流均衡,确保瓶颈工序不会发生停工待料,以保持生产作业的均衡运行。

3.2 新系统下生产问题解决方案

在新的生产系统下,如何改进生产问题,首先要进行计划优化,加强计划执行与控制;第二要在新系统下依据瓶颈工序和关键设备能力排产,加大培育良好的配套环境,充分利用外部资源能力,平衡与生产计划的结合提高生产能力;第三要在新系统下按部件组织生产,按订单组织装配,对各生产阶段严格分序,变复杂为简单,增加计划的频次,缩短不均衡生产的周期,强化考核机制,严肃计划的执行,从而解决均衡生产的问题。

4 结论

本文对生产管理的理论进行分析和阐述,说明 MRPⅡ/ERP、JIT与TOC集成的先进管理思想对企业生产管理的作用。分析了AB机床公司的生产状况,确认AB机床公司生产管理中生产计划不科学、能力不足、生产不均衡是影响企业按时交货的主要原因。利用MRPⅡ/ERP、JIT与TOC集成的理论对现有生产管理系统进行优化,并用优化后的生产管理系统对存在的问题进行研究,提出运用计划加下拉式的生产计划控制模式,解决生产当中的计划不合理,执行不严肃,控制不得力的问题;运用瓶颈管理的方法解决瓶颈工序能力不足的问题,提升企业的产能,同时加大对社会资源的利用,在与企业战略伙伴合作共赢的过程中实现企业的价值最大化;按部件组织生产按订单组织装配的方法,来解决批量生产与产品个性需求的问题以解决生产不均衡的问题的方案,并对方案进行了评价。同时要加快ERP的建设和应用,加快“模块化设计”工程的建设,为企业生产管理系统优化提供保障。

由于AB机床公司是一个典型的离散型、订货型、多品种小批量生产型企业,对这样一个企业进行分析和研究具有一定的代表性,AB机床公司遇到的问题,也是一些企业遇到的问题,对AB机床公司的研究对类似企业是有一定的借鉴作用的。

摘要:以AB机床公司生产管理为研究背景,用MRPⅡ/ERP、JIT与TOC理论对现有生产管理系统进行优化,对典型的订单拉动式生产、小批量多品种制造、离散型机械制造加工企业的生产管理有一定的借鉴作用。

关键词:MRPⅡ/ERP、JIT、TOC,生产管理系统,优化,AB机床公司

参考文献

[1]肖智民,党新民.精益生产方式JIT[M].深圳:海天出版社,2002.

[2]ELIYAHU M.GOLDRATT,JEFF COX.The Goal[M].MA:the North Rirver Press,1986:22-127.

[3]朱培标.BPR与ERP:走向完善的整合[J].现代管理科学,2002(3):51—53.

[4]陈荣秋,马士华.生产运作管理[M].北京:机械工业出版社,2004:42—125.

[5]陈建华,彭鸿广.基于时间竞争的MRPⅡ/ERP、JIT与TOC集成化生产计划与控制模型[J].工业工程,2005,8(2):66—68.

篇4:正确认识和使用汽车ABS系统

关键词:汽车ABS系统认识应用

0 引言

随着汽车工业的发展,现在绝大部分轿车已经将ABS作为标准配置,所谓ABS(Anti-lock Brake System)即“防抱死制动系统”,能有效控制车轮保持在转动状态,提高制动时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。但对于ABS的认识以及如何正确使用,很多驾驶员不是很清楚,有些驾驶员认为ABS就是缩短制动距离的装置,甚至认为在冰雪路面上的制动距离能与在沥青路面上的制动距离相当;还有一些驾驶员认为只要配备了ABS,即使在雨天或冰雪路面上高速行驶,也不会出现车辆失控现象。这种情况的发生是由于对ABS系统不了解导致的。

1 汽车的制动性能与滑移率之间的关系

1.1 汽车制动性能及影响因素 汽车制动性能包括制动效能和制动方向稳定性。

1.1.1 制动效能:即制动距离、制动时间和制动减速度。制动效能取决于制动力的大小,制动力的大小不仅与车轮制动器的摩擦力矩有关,还受到地面附着力或附着系数(φ)大小的制约。轮胎与路面间的附着(摩擦)力:Ft=zφz,z—地面对轮胎的反作用力;φz—地面与轮胎间的纵向附着(摩擦)系数。一般说来,z是定值,而φz是变量:一是路面不同φz值变化(水泥路面的φz值比沥青路面的大);二是轮胎的运动状态变化时,φz值也随着变化。

1.1.2 制动时汽车的方向稳定性:指汽车在制动时仍能按指定方向行驶,即不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力。其取决于轮胎与地面的侧向附着力:Fc=zφc,同样,φc也随着路面或轮胎的动状态而变化。

2 滑动率(s)及其与地面附着系数的关系

汽车在制动过程中,车轮的运动状态可分为三个阶段:当制动力为零时,车轮纯滚动;当制动力逐渐增大时,轮胎既滚又滑;当制动力大于地面附着力时,轮胎停止转动完全拖滑。一般用滑动率(s)表示滑动成分在车轮纵向运动中所占的比例。即滑动率s=(车身瞬时速度-车轮瞬时速度)/车身瞬时速度×100%。滑移率与附着系数二者之间的关系如图1所示。

由图可知滑移率与纵向附着系数和横向附着系数之间变化关系,当滑移率为100%时,纵向附着系数φz变小,φc的值几乎为零;只有当滑移率在15%~35%的范围内时,纵向附着系数φz和侧向附着系数φc的值都较大。纵向附着系数φz大,地面可以提供较大的附着力,保证汽车制动距离较短;侧向附着系数φc大,地面可以提供较大的侧向力,保证汽车制动时的方向稳定性。

汽车制动时,如果车轮完全抱死滑移,车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果只是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动,汽车将失去转向能力。如果只是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动,即使受到不大的侧向干扰力,汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。因此,汽车在制动时不希望车轮制动到抱死滑移,而是希望车轮制动到边滚边滑的状态。

2 ABS的组成和工作过程

通常ABS是在普通制动系统的基础上加装车轮速度传感器、ABS电控单元、制动压力调节装置及制动控制电路等组成(如图2)。

ABS的工作过程:紧急制动时,装在各车轮上高灵敏度的车轮转速传感器,一旦发现某个车轮抱死,计算机立即控制压力调节器使该轮的制动分泵泄压,使车轮恢复转动,以达到防止车轮抱死的目的。ABS的工作过程实际上是“抱死-松开-抱死-松开”的循环工作过程,使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态,使轮胎的滑移率保持在15%~20%之间,保障地面以提供最大的附着力,有效克服紧急制动时由车轮抱死产生的车辆跑偏、侧滑、甩尾现象,防止车身失控等情况的发生。ABS的工作频率:是100次/秒左右。ABS的主要作用是改善整车的制动性能,提高行车安全性,防止在制动过程中车轮抱死(即停止滚动),从而保证驾驶员在制动时还能控制方向,并防止后轴侧滑。

3 汽车ABS系统的分类

ABS的种类可分机械式和电子式两种。机械式ABS结构简单,主要利用其自身内部结构达到简单调节制动力的效果。该装置工作原理简单,没有传感器来反馈路面摩擦力和轮速等信号,完全依靠预先设定的数据来工作,不管是积水路面、结冰路面或是泥泞路面和良好的水泥沥青路面,它的工作方式都是一样的。机械式ABS只是用部件的物理特性去机械的动作,而电子式ABS是运用电脑对各种数据进行分析运算从而得出结果的。电子式ABS由轮速传感器、线束、电脑、ABS液压泵、指示灯等部件构成。能根据每个车轮的轮速传感器的信号,电脑对每个车轮分别施加不同的制动力,从而达到科学合理分配制动力的效果。目前,装备在车辆上最常见的是四传感器四通道ABS系统,每个车轮都由独立的液压管路和电磁阀控制,可以对单个车轮实现独立控制。这种结构能实现良好的防抱死功能。

4 汽车ABS系统的正确认识和使用

一个性能优良的汽车防抱死制动系统,在制动时能够将汽车车轮的滑移率控制在20%~30%之间,车轮在这种状态下,能兼顾相对最大的纵向制动力和横向附着力,以保证车辆不会发生失控状况。另外,在前轮不抱死的情况下,由于有一定的附着力,汽车还可以按照驾驶员的意愿进行转向,从而控制车辆。为了将车轮滑移率控制在理想状态下,追求车辆的稳定性,可能会牺牲一些纵向的制动力,所以ABS起作用时,不是在所有路面上制动距离都会缩短。在冰雪路面上,由于地面提供的附着力比一般路面要小很多。ABS只能在这种附着力的基础上调节汽车的制动力,不会产生外加的制动因素。所以,在冰雪路面上的制动距离只能说比车轮抱死时短一些,比在一般路面上的制动距离还是长很多。

实际道路其实是很复杂的,如路面附着系数不平衡、道路弯度或路面横向坡度、甚至汽车轮胎气压等汽车自身的原因,能使汽车制动时产生侧滑的运动趋势,这些因素都不是ABS本身能够克服的。所以,如果在冰雪路面上车速过快时紧急制动,遇到上述因素之一,当车辆离心力大于地面能够提供的最大侧向力时,就会使车辆形成失控趋势,这是非常危险的。总之,任何装备都不是万能的,驾驶员必须通过自己的主观能动性实现安全驾驶。即使是性能优良的ABS在工作状态下稳定车辆的效果也是有限的,尤其是行驶在砂石路或冰雪路面上,更应保持充分的车距,减速慢行,不要完全依赖ABS系统。

现在基本所有的乘用车都加装了ABS系统,ABS系统的使用原则如下:①要始终踩住制动踏板不放松,这样才能保证足够和持续的制动力,使ABS有效地发挥作用。②要先熟悉并适应ABS,对ABS工作时的制动踏板抖动有心理准备。不要被ABS的抖动吓住。ABS在起作用时,会听到它发出的噪音,该噪音是由液压控制系统中的电磁阀和液压泵工作时产生的,不要以为制动系统出了毛病而惊慌失措,更不可将脚从制动踏板上移开,这时仍然要将制动踏板踩死而不去管它。③不要认为有了ABS就可以随心所欲地驾驶。ABS也不是绝对保险的,在车速过高和转弯过急的情况下,若车辆制动得过急过猛,则汽车仍然会产生侧滑。因此,即使你的汽车装有ABS,你也仍然需要谨慎驾驶。④不要采用“点刹”制动。未装有ABS的车辆在湿滑路面及车速较高情况下实施制动时,需要采用“点刹”的办法达到安全制动的目的。而装上ABS后,由于ABS能自动调整制动力,因此在实施紧急制动时,可一脚将踏板踩到底而不松开,不要担心车轮抱死打滑,否则将大大延长制动距离。⑤不可忽视ABS指示灯的检查。正常情况下,按通点火开关后,此灯应亮;大约3秒后自动熄灭。这一过程,实质上是电子控制装置在按自检程序对车轮传感器、液压调节器的控制阀进行通电检查,若此灯一直不亮,说明ABS有故障。ABS指示灯未熄灭时不必恐慌。当行车中ABS出现故障时,防抱死制动系统自动将原制动系统的油路接通,汽车上的原制动系统仍然工作。

参考文献:

篇5:正确认识和使用汽车ABS系统

正确认识和使用汽车ABS系统

本文通过对滑移率与地面附着系数之间关系分析,讲述了汽车ABS系统的基本组成及工作过程,从而使驾驶员能正确的认识和合理使用汽车ABS系统.

作 者:张安春 作者单位:山东省青年管理干部学院刊 名:中小企业管理与科技英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME年,卷(期):“”(18)分类号:U4关键词:汽车ABS系统 认识 应用

篇6:电动车ABS系统股东合作协议书

甲方:胡彩芳 乙方:徐利未 丙方:王先生

以上各方共同投资人(以下简称“共同投资人”)经友好协商,根据中华人民共和国法律、法规的规定,三方本着互惠互利、合作共赢的原则,就甲、乙、丙三方合作投资项目事宜达成如下协议,以共同遵守。

第一条 共同投资人的投资额和投资方式

1、甲、乙、丙三方同意,由三方共同注册成立新型公司(以下简称:公司)为项目投资主体,项目实施城市为:杭州和绍兴两座城市。

2、各方项目股份分别:甲方占项目股份的47%(其中涉及到的12%股份为其他费用);乙方占项目股份的25%;丙方占项目股份的18%;剩下10%的股份为机动备用股份,该股份是作为今后公司的运营操作之用,诸如新成员加入、具有特殊贡献的人士的奖励等等,在这股份百分比中支取;

3、启动资金300000元,三方共同协商共同按平均分摊形式出资:(1)甲方出资100000元;(2)乙方出资100000元;(3)丙方出资100000元;

(4)该启动资金主要用于公司前期开支,包括公司手续办理、项目公关费用、项目场地租赁、购买办公设备等,如有剩余作为公司开业后的流动资金,股东不得撤回。

(5)三方前期投资款的管理方式,由乙方名义办理银行卡,款项存入,银行卡由乙方保管;甲方保管银行卡密码;丙方负责接收银行卡的短信收取;三方共同承担款项支取的责任事宜。

第二条、公司管理及职能分工

1、公司不设董事会,设执行董事、董事和监事。

2、甲方为公司的执行董事兼董事长,负责公司发展的方针政策和大层面的管理,具体职责包括:(1)设定公司的发展战略目标;(2)合理调度公司内部的重要人才架构,根据公司的运营需要招募高级人才;(3)负责拓展外围工作的公关工作事宜,并对接政府部门的公关工作。(4)公司日常经营中需要的其他职责。

3、乙方为公司的董事兼总经理,负责公司的日常运营和管理,具体职责包括:(1)办理公司设立登记手续;(2)对公司进行全面的管理和监督执行,开拓公司业务的市场和运营;(3)根据公司运营需要招聘普通员工;(4)审批日常事项(乙方财务审批权限为10000元人民币以下,超过该权限数额的,须经甲方签字认可,方可执行)。(5)负责税务部门工作并检查核对公司财务;(6)每周至少一次向公司董事长汇报工作情况;(6)公司日常经营需要的其他职责。

4、丙方担任公司的监事兼副总经理,具体负责:(1)根据公司总经理的工作指示和安排对公司的业务运营管理进行开拓执行;(2)监督甲、乙方执行公司职务的行为;(3)公司规定的其他职责。

5、重大事项处理

(1)公司不设股东会,遇有重大事项,须经甲、乙、丙三方达成一致决议后方可进行;公司有收益,财务部资金丰厚的情况下,每年终12月31日前三天内,进行根据股份比例的分红结算;

(2)每月必须召开一次以上的股东会议,要求参加公司工作人员在会议中向各股东汇报工作情况,财务报告以及所碰到的难点、疑点,了解工作进度,有问题共同协商解决;

(3)股东内部的关系必须维护好,在工作中不能带有个人感情色彩,不能把私事带到公事中来,在今后的工作中难免会发生争执,一定要保持一切为了公司发展

好的原则,进行调解。股东内不得积有不满情绪,要在股东会议中全部提出,大家共同协商或调解解决;

(4)作为新兴公司,所以一切以“实际行动”为办事的依据,不得以话语做为工作的准则,要尽量少说话多办实事,尽量避免口舌争论,一切为了公司项目的大方向着眼。

第三条 转股退股和增资约定

1、股东内部若出现退股现象,在公司项目盈利的状况下,均以之前所投金额退股。若公司核算后,处于亏损状况下,则以部门户头上的现金额,按股份比例退股。股东退股不得向外界转让股份,只可以转让给其他股东。

2、增资:若公司储备资金不足,需要增资的,各股东按出资比例增加出资,若全体股东同意也可根据具体情况协商确定其他的增资办法。

3、若增加第四方入股的,第四方应承认本协议内容并分享和承担本协议下股东的权利和义务,同时入股事宜须征得全体股东的一致同意。

第四条 其他

1.本协议未尽事宜由共同投资人协商一致后,另行签订补充协议。

2.本协议经全体共同投资人签字盖章后即生效。本协议一式叁份,甲、乙、丙三方各执一份,具有同等的法律效力。

甲方(签章):

乙方(签章):

丙方(签章):

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