第一篇：語言的信息發布系統研究與實現論文

1作為WEB的通用媒介

XML的用處比較多，在沒有XML之前，信息只能通過簡單短小的文件傳輸，XML能夠精確描述信息，可以更智能化地處理瀏覽器這樣的應用程序信息。智能化的優點把XML推到WEB上通用媒介的位置。

2利用XSLT來定義代碼模板設計(UseXSLTtodefineacodetemplatedesign)

XSLT是對XML文檔進行轉換的一種語言。XML文檔能夠通過XSLT對數據進行過濾、排序、編輯、計算等操作轉換為其他結構(包括XML結構)的文檔，譬如HTML文檔、純文檔等等。在XSLT把數據庫表結構轉換為XML文檔之后，系統所需的代碼模板能夠使用XSLT技術以及XML文檔結構定義而來，最后系統所需目標源代碼，能夠使用上述的代碼模板自動轉換成XML文檔輸出。圖1為目標源代碼經過XML描述文件轉換的原理圖，樣式表是按照SQL-99規范和特定數據庫生成相應的腳本文件。樣式表是XSLT定義的一系列用于轉換的指令元素，這些指令書寫的文檔就是樣式表。樣式表它本身亦是一個XML文檔。一個樣式表包括很多模板規則，其中一個模板規則又可以包括一個模式和一個模板指令。模板指令的一個屬性——模式，它是一個XPath表達式，它可以用于匹配源樹中的元素。要使得本模板指令被處理，那么需要本模板和源樹中被處理的元素匹配，這個處理的過程稱為模板實例化。在模板指令里面，既包括文字結果元素，它是直接輸出到結果文檔中的元素，亦包括有其他指令，這些指令可以使用XPath表達式選擇并處理源樹中其他節點。而應用模板指令xsl:apply-templates也有可能會調用自身或其他與選用的節點集匹配的模板。只要有模板實例化，這些指令就會被執行并產生相應的片段輸出到結果文檔中。這就是XSLT代碼模板格式化XML文件的整個流程。

3系統實現(Systemimplementation)

一個XML文檔可以使用多個模板來輸出，所以客戶端能夠十分便捷地在原有的內容基礎上構造適合自己的訪問站點，如前面所介紹那樣，通過“內容(XML)+顯示模板(XSL)=內容發布”就能夠使用高效準確的辦法完成。在特殊需要的情況下，我們可以讓站點維護人員在使用模板之外，能夠十分靈活地定制各種特殊的不同需求的顯示需要。系統能夠提供一個在線頁面編輯的子系統，這個子系統的顯示效果，可以是顯而易見的，可以是用戶端直接編輯文檔的。這個子系統的功能可以滿足絕大部分用戶端編輯文檔的需求，而且它的操作也非常簡單，非常容易使用。用戶端可以憑著日常辦公軟件操作的經驗，即使不懂或不去了解HTML語言的格式也可使用，這樣一來，就可以大大降低用戶端的操作技能要求，從而大大降低維護成本。這個在線頁面編輯子系統本身也是基于Web的，用Javescript編寫而成。本文來自于《軟件工程師》雜志。軟件工程師雜志簡介詳見

4結論(Conclusion)

如何提高基于WEB的數據庫應用開發速度和精確性，對于很多系統開發企業與程序員來說是個很有挑戰性的問題。論文在深入研究XML與XSLT技術的基礎上，設計與實現了動態網頁自動生成系統。在代碼模型設計的基礎上的設計實現了XSL轉換文件，它主要解決了與實現業務和業務層的兩個相關的部分，實體類和操作類，還有表示層的具體實現。

第二篇：CRM論文：基于CRM的高校學生管理系統研究與實現

CRM論文：基于CRM的高校學生管理系統研究與實現

【中文摘要】隨著高等教育的發展,高校在校學生群體不斷壯大,相關的數據量越來越龐大,提供和使用學生數據信息的部門和用戶群體越來越多,傳統的學生管理方法已經明顯無法適應現今的管理需求,利用基于網絡的管理信息系統(MIS)對學生管理進行系統整合已成為必然趨勢。隨著高校管理體制的改革與發展,面向學生的管理理念逐步向服務理念靠攏,越來越多的CRM(客戶關系管理)思想已經應用于學生管理實際工作當中,如“以客戶為中心”,“注重客戶滿意度與忠誠度”,“延長客戶生命周期”,“充分利用客戶信息進行數據分析與數據挖掘”等。而現行的學生管理系統大部分還只有純粹的“管理”功能,急需新的理念融入其中。因此許多高校需要建立一套與原有學生管理系統不同的,基于客戶服務理念的擁有統一網絡平臺的學生管理系統。該系統的建立,可以提升高校學生管理的水平,適應學生管理工作改革的各項要求,同時也符合高校建立信息化、數字化校園的發展方向。文章對高校學生管理系統做了基礎調研后,綜合分析,對實現基于CRM的學生管理系統進行了需求分析,技術可行性分析。在這些前期工作的基礎上,進行的系統的網絡結構設計、邏輯結構設計、詳細結構設計、以及數據庫結構設計等。在系統的實現部分,我們有針對性的選擇學生基本信息管理、選課信息管理、以及學生成績管理模塊作為實現對象,融入CRM思想,讓系統能夠實現學生與管理人員互動溝通,在相應的模塊進行數據挖掘、分析教學成果對學生實施個性

化教學等。在系統實現的基礎上我們在windows環境下進行了系統的功能測試、壓力測試、安全測試等,對系統的實現進行了評價,初步達到了預期。高校學生管理系統融入CRM思想是一個較新的研究領域,還有很多需要做的工作,由于時間倉促,限于個人能力,系統還有很多不完善的地方,需要進一步研究。

【英文摘要】With the development of higher education, college students’population has grown increasingly in the school.And students of the relevant data quantity become large, department provide and use student information which becomes more and more.The traditional student management method has obvious can’t adapt to today’s management requirements;Use of web-based management information system(MIS)to integrate student management system has become an inevitable trend.As college management system reform and development, facing the student management idea gradually moving to service concept, more and more CRM(customer relationship management)thought has been used in the student management practical work.Such as “take the customer as the center”, “pay attention to customer satisfaction and loyalty”, “customer lifecycle extension”, and “make full use of customer information data analysis and data mining” etc.The majority of the existing student management system has only a pure “management”

function, need new ideas into one.Therefore, many colleges and universities need to establish a difference with the existing student management system, based on the concept of customer service for students with a unified network platform management system.The set up of this system, can promote the college student management level, adapt the student management work requirements of reform, also with the establishment of the informationized, digital campus development direction.The paper has analyzed university student management system of basic research, to achieve the comprehensive analysis, the student management system based on CRM the requirement analysis, technical feasibility analysis.?In the previous work, based on the network structure of the system design, logic design, detailed design, and database structure design.?Implementation part of the system, we have targeted to select basic information management of the students, information management elective, and student performance management module as to achieve the object, Thinking into the CRM so that the system can achieve interactive communication with management and students, in the appropriate module for data mining, analysis of the results of teaching, and then to implement individualized teaching for students.Based on system

realization, we in Windows environment the system function test, pressure testing, safety testing, the system implementation evaluation, preliminary reach the expected purpose.? Student Management system into the CRM idea is a relatively new area of research, there are a lot of work needs to be done, due to time constraints, limited personal ability, there are many inadequacies in the system, needs further study.【關鍵詞】CRM 學生管理系統 ASP.NET 【英文關鍵詞】CRM student management system ASP.NET 【目錄】基于CRM的高校學生管理系統研究與實現4-5ABSTRACT5-6

第一章 緒論12-16

摘要1.1 選題1.3 本文的第二章 研

2.1.1 來源和依據12-13內容和意義13-14

1.2 國內外研究現狀131.4 論文結構安排14-16究和開發的關鍵技術16-29CRM 的概念及理論16-1818-20結構22-23術簡介23-24

2.1 CRM 簡介16-222.1.2 CRM 的發展歷程2.1.3 CRM 的分類20-22

2.3 ASP.NET 技術23-26

2.2 B/S 模式三層體系

2.3.1 ASP.NET 技

2.4 第三章 系統

3.2

2.3.2 ASP.NET 的優點24-26

2.5 本章小結28-29ADO.NET 技術26-28的分析和設計29-48系統安全性分析30-31

3.1 系統可行性分析29-303.3 系統的總體設計

31-373.3.1 系統網絡架構31-323.3.2 系統功能模

3.4.1 數據塊設計32-373.4 系統的詳細設計37-47庫概念設計E-R 圖37-3939-4147-4848-50信息50-52

3.4.2 數據庫邏輯表結構設計

3.5 本章小結4.1 系統登錄4.2.1 添加學生

4.2.3 查4.3.1 修4.4.1 錄4.5 功4.7 數據挖第五章 系統的測5.1.1 系統測5.1.3 系統測試

5.3 3.4.3 程序流程圖設計41-47第四章 系統的具體實現48-684.2 學生基本信息管理50-56

4.2.2 顯示所有學生信息52-54

4.3 課程信息管理56-574.4 學生成績管理57-604.4.2 學生成績統計58-604.6 組權限管理61-634.8 本章小結67-685.1 系統的測試68-70詢學生信息54-56改課程信息56-57入學生成績57-58能模塊管理60-61掘的實現63-67試和評價68-71試環境685.1.2 系統測試方法68-69方案的設計69-70本章小結70-71總結71文獻73-75

5.2 系統的測試結果及評價70第六章 結束語71-72

6.1 論文的工作

參考6.2 問題與展望71-72致謝72-73

攻碩期間取得的研究成果75-76

第三篇：ISO9000的質量管理信息系統研究論文

摘要：針對高等職業院校教學管理的特點，對ISO9000質量管理體系進行全面的改進，使之符合高等職業教育教學發展的一般規律，能夠讓ISO9000標準具體落實到高職高專院校的具體教學管理上，對教學管理的各個環節進行充分的調研和論證，找出教學管理工作的關鍵點和關鍵流程。文章對基于ISO9000的質量管理信息系統進行了研究。

關鍵詞：ISO9000；質量管理信息系統；高等職業院校；教學管理；系統開發理念

內蒙古商貿職業學院作為一所高等職業院校，學院在教學管理方面的信息化建設起步較晚，長久以來學校的各種管理工作大多都是以手工方式完成。由于手工操作的限制，基本上無法跳出傳統的管理模式及方法，進行現代化的教學管理模式改革勢在必行。近幾年來，伴隨著學院進一步的發展，學院加大了校園數字化建設的建設力度，為教學管理信息化的實現提供了有力、可行、可靠的系統平臺和網絡環境，教學管理的信息化與數字化日益完善。由此，對ISO9000的質量管理信息系統進行分析和研究尤其重要。

1系統開發理念

在ISO9000標準中，規定了組織質量管理是一個系統，其中包含了一系列過程，這些過程相互作用和關聯形成了一個網絡。在此基礎上進行信息數據模型的建立，從而完成信息系統的構建。質量文件是ISO9000質量管理體系中質量信息的載體，其通常的出現和存在形式是質量報告、質量報表、質量記錄等。因此，從特定的方面看來進行分析，可以將組織的質量管理過程當作一系列橫向流程化管理過程，其中主要包括了質量文件、質量數據等方面的內容。將這一開發理念為基礎，在分析系統的時候，會形成質量文件、信息數據、過程這三個相關的管理對象。

2系統過程分析

2.1識別

產品實現、資源管理、測量分析改進、管理職責等是質量管理體系中的重要部分，其中直接過程通常包括了相關的測量和監視以及有關于產品服務實現的過程，在系統中，這些過程都是較為重要的主過程。所以在其他的過程中，可以通過支撐過程的形式來對其進行看待。直接實現增值價值，主要是在主過程中實現的。但是，在支持過程中，這種直接的增值方式卻不能直接實現。不過，它卻能夠通過管理支持、資源保證等的提供，間接地在增值活動中進行參與，因此其在通常情況下都具有較為特殊的意義。但是，在建立基于ISO9000的質量管理信息系統的過程中，不能僅僅依靠主過程和支持過程之間的關系，還應當進一步對過程進行分解和分析，才能夠滿足實際要求。

2.2分解

在主過程和支持過程中，存在著很多的子過程，那么展開和認識這些子過程，就能夠對相應的具體活動信息進行獲取。在具體進行分解過程的時候，應當基于幾個主要的過程，分別對各個體系過程進行識別，然后再對其進行分解，從而得到相應的活動和子過程。根據不同行業和組織的管理方式與特點，在過程分解的時候，應當注意的是，不能夠無限制地對過程進行分解，如果將其分解到單一的活動，就會失去其本來的意義。同時，如果不能準確地把握過程的輸入和輸出。對于這些問題，在對其進行看待的過程中，可以對一系列的相關活動加以利用，然后在上一個層次的過程中，其進行歸入。同時，要將其原有的單獨過程的地位進行取消。對過程進行識別的過程中，應當對相關的組織程序文件進行充分的參考和結合。具體來說，這些程序文件主要是基于ISO9000標準，并針對組織自身需求制定的。在分解過程中，要以此程序文件為基礎，對標準要求進行兼顧，從而確保合理地進行分解。此外，在進行活動或子過程的分解中，應當良好地掌握分解程度，確保分解之后的活動或子過程具有實際意義。

2.3優化

在分解和識別過程之后，應當結合信息系統開發的實際需求，來優化組織原有的過程。通過這種方式，能夠使質量管理體系的有效性、運行效率都得到良好的提升，同時還能夠確保組織流程、信息系統等具有良好的適應性在過程優化中，可以結合質量管理的基本要求，來優化和再造過程。此外，還可以結合信息系統的建立要求，來優化和組合活動與過程。在過程優化中，基于管理思想，不能直接產生產值，也沒有能夠合并與削減的增值過程。同時，可以適當地合并具有相同或相似的轉化操作、輸入輸出過程。對于事后檢驗過程，也應當盡量減少，從而使預防控制過程的能力進行提高。此外，應當轉變工作過程，將職能管理中心更改為過程方法中心。另外，可以分解組合活動，從而達到基本信息分析單位。在開發系統中，系統分析和管理需要少量精簡的輸入輸出過程。

3信息數據分析

3.1系統的基本單元

在質量管理信息系統中，主要包括通信網絡、信息處理單元、信息源等方面的內容，其中通信網絡主要是對數據庫、通信、計算機等技術加以利用，結合必須的軟硬件資源，進行數據通信網絡的構建。通過通信網絡來傳遞信息，從而串聯信息處理單元和信息源，形成完整的管理系統。在信息加工中，質量信息處理單元是較為基礎性的單位，能夠處理輸入信息，輸出相應的質量信息。在質量信息中，主要包括了輸入、處理、約束、存儲、輸出等部分。產生信息的源泉就是質量信息源，在整個質量信息管理系統中，是一種輸入性質的存在。組織中的最終信息源，通常是基層質量管理單位，或是一線工作崗位，亦或是過程初始階段。而在開發系統的過程中，對信息源進行確認和區分，是最基本的出發點。

3.2信息數據的分析

基于一定的控制和約束，對輸入進行轉化，使之成為輸出，這一過程的操作稱為活動。在活動輸入形式方面，主要包括實物、信息等。無論是何種輸入形式，都會有信息隨之發生流動和轉移。因此，基于信息流通的角度，利用加工處理對一組輸入信息進行轉變，使之成為一組輸出信息的過程，即為活動。在信息處理單元中，活動具有較為基本的性質和意義。在輸入和輸出活動的過程中，也就是輸入和輸出信息處理單元的過程。而轉化活動操作的過程，也就是加工信息處理單元的過程。所以，在ISO9000質量管理體系中，分析了相關的信息數據，分析和確定了信息處理單元，就能夠分析和確定活動中的信息管理。在系統開發的時候，組織質量管理工作流程，主要是由過程模型所提供的，而對于系統功能構架來說，過程模型是重要的基礎。在基于ISO9000的質量管理信息系統中，收集信息、查詢信息、存儲信息等管理活動，對其進行分析，就能夠形成基于過程的信息分析。

3.3質量文件的管理

信息及其載體通常是以文件的形式出現，它能夠以各種不同的形式存在，例如記錄表、照片、計算機硬盤、光盤、紙張、圖紙等。而質量文件是質量信息的基本載體，作為管理對象來說，在質量信息管理系統中，具有最為直接的位置。在組織實際運作中，大多都是通過管理質量文件，來實現管理質量信息的目的。針對基層工作中的過程來說，通常使對原始的質量數據進行輸入，而對相應的質量記錄進行輸出。在這一過程中，處理信息的流程主要就是統計和記錄信息。在質量管理中，通常會分析和統計相關的質量記錄，并且對質量報告和質量報表等進行制作，為高層制定決策提供依據。在高層中，根據這些信息做出相應的判斷和分析，從而通過相應指令的發布對組織質量工作管理進行指導。

4系統構建

基于建立數據模型和過程分析，能夠對ISO9000質量管理信息系統的框架進行構建。在開發和設計信息系統的過程中，應當基于過程分析來進行，對過程模型進行建立，然后分析相關的過程信息。在設計系統的過程中，主要包括了系統功能模塊開發、通信網絡建設、數據庫設計等方面的內容。在系統中，主要包括硬件資源層、網絡層、應用層、數據庫、操作系統等。在應用層中，對模塊化開發方式進行應用，以不同的管理和過程對象，對各個功能模塊進行劃分。在各個模塊之間，相互保持著獨立的關系，系統資源則是通過數據庫進行調用。通過這種方式能夠對各個子模塊的安全性提供保障，同時也能夠使系統的操作性得到提升，從而更加方便于系統的二次開發。在過程中，一系列的活動以及活動中產生的相關信息，與該系列信息質量文件相對應。基于過程分析，對信息數據模式、過程模型等進行建立。同時，對管理方法、管理文件等進行辨別，從而實現控制和管理質量文件的和過程。在設計系統訪問模式的過程中，由于B/S結構和C/S結構具有不同的特點，因此，應用了混合的方式進行。在組織內部，系統對C/S結構進行了應用將客戶端PC處理能力進行了充分的發揮，從而提供了更多的操作功能給用戶，這樣就能夠使系統的訪問速度得到極大的提升。而對于遠程用戶來說，則對B/S結構進行了應用，通過登錄瀏覽器系統，能夠有效地確保系統的靈活性與安全性，從而使基于ISO9000的質量管理信息系統能夠更好地發揮作用。

5結語

在當前社會中，為了確保企業和產品的質量，在其進入市場之前，應當對其進行嚴格的質量把關。為了達到這一目的，一個嚴格、可靠的質量管理體系十分重要。而在這一領域中，ISO9000質量管理體系是一種十分常用的、權威的質量管理體系。因此，應當基于ISO9000進行質量管理信息系統的建立，從而確保其能夠更好地發揮作用。

作者:田智 馮建平高云勝 單位:內蒙古商貿職業學院

參考文獻

[1]武馬群，童遵龍，黎梅，等．基于ISO9000質量管理體系標準的高等職業教育教學質量管理與保障體系研究實踐[J]．中國職業技術教育，2014，（32）．

[2]姬浩，呂美，蘇兵，等．基于ISO9000的高校實踐教學過程控制和質量管理體系研究[J]．科技資訊，2015，（7）．

[3]羅家國，王祖麟，丁凌蓉，等．基于ISO9000的高校實踐教學質量保障體系的構建[J]．贛南師范學院學報，2013，（6）．

第四篇：工作流技術論文：高校分布式協同辦公系統研究與實現

工作流技術論文：高校分布式協同辦公系統研究與實現

【中文摘要】分布式協同辦公系統是一種基于先進的網絡互連基礎上的分布式軟件系統,它通過有效的資源共享和信息交流與發布,其是提高個人工作效率、縮減勞動強度,以及減少重復的勞動。它重點強調人好人和人之間、部門和部門之間、企業之間的協同工作,及相互之間進行有效的交流和溝通。時至今日,分布式協同辦公系統已經逐漸發展成為一門比較成熟的綜合學科,其中涉及了諸多領域的學科內容,它正成為現代計算機應用的一個極其活躍的領域。本系統采用了“一校各地”的分布式異地協同的辦公方式。總體上的框架是B/S(瀏覽器/服務器)結構,基于Domino Notes群件技術,綜合ASP.NET、XML進行開發。系統運行的服務器平臺是Windows 2003 Server,軟件平臺是IBM Lotus Domino/Notes 8.0,數據庫存儲管理平臺是Lotus Notes數據庫。本文對分布式協同辦公自動化系統設計與實現進行了詳細討論,并對工作流相關技術做了深入的研究,同時也給出了系統部署、實施和項目管理等相關內容的說明。本文研究與設計的辦公自動化系統在建成后將能夠滿足天津廣播電視大學的學校教職員工的辦公需求,針對學校“一校各地”的工作模式特點,加強了總校與各地分校之間、教職員工同部門之間、部門同部門之間的協作與溝通,并同時實現了將散落在個人和部門的信息進行集中的管理,有效利用。這不僅替代了原有的人工業務協作模式,提高了教職員工的工作效率,降低了勞動強度,而且,更加使得天津廣播電視大學在教

育體制改革與發展的浪潮中進一步增強了自身的競爭力。

【英文摘要】Distributed collaborative office system is the use of effective resources sharing and information exchange, release, improve personal work efficiency and narrow labor intensity, the decrease of the repeated labor purpose is based on an advanced network interconnection based on distributed software systems.It emphasizes man and the good people, between departments and divisions between, between enterprise’s work together, and each other for effective communication.It is a science is developing comprehensive discipline involved in many areas of disciplines, is now a computer application of an extremely active field.This thesis of office automation system is in order to adapt to the tianjin radio and television university is “a school around” office demand to specifically for the design and development of a set of comprehensive coordination office system.The system through provide powerful communication platform, workflow automation, document database and information exchange and internal resources sharing, by function, strengthen total school mass with the regional branch, between staff with between departments, departments with cooperation and communication between departments, will be scattered in the personal and

department for centralized management information, effective use, at the same time to improve the work efficiency and reduce labor.This system uses a “one university of distributed collaborative around” office way.The overall frame is B/S(browser/server)structure, based on the Domino Notes of groupware, comprehensive asp.net, XML development.Of the system operation Server platform is Windows 2000 Server, software platform is IBM Lotus Domino/Notes 6.5, data inventory store management platform is Lotus Notes database.【關鍵詞】工作流技術 辦公自動化 協同工作平臺

【英文關鍵詞】Workflow technology Office automation Collaborative working platform 【目錄】高校分布式協同辦公系統研究與實現4-5Abstract5

第一章 緒論9-14

摘要1.1 課題研究的背景和意義9-10狀10-1210-12結構13-14

1.2 國內外對辦公自動化系統研究的現

1.2.2 國內研究現狀

1.4 本文組織

2.1 工作流

2.1.2 2.2.1 2.2.3 工2.4 工作1.2.1 國外研究現狀101.3 本課題主要研究工作

12-13

第二章 工作流技術介紹14-24

2.1.1 工作流的各種定義15

2.2 模型16-22技術的概念14-16工作流管理系統的定義15-16工作流元模型16-17作流接口類型18-22

2.2.2 過程建模17-182.3 工作流管理系統22

流系統中的業務過程描述及其分析22-2323-2424-2529-3029-303030-31設目標31計31-32第三章 系統需求分析24-313.2 系統功能需求25-293.3.1 性能需求293.4 系統實施需求303.4.2 運行環境約束30

2.5 本章小結3.1 系統業務需求3.3 系統非功能需求

3.3.2 質量需求3.4.1 開發環境約束3.5 本章小結

4.1 系統建第四章 辦公自動化系統設計31-534.2 系統設計原則31

4.3 系統網絡架構設

4.4.1 辦4.4 分布式工作流模型設計32-35公自動化OA 系統工作流程32-33型規劃與設計33-34總體架構設計35-36系統邏輯結構36系統界面設計38-4338-3939-434344-45

4.4.2 分布式工作流系統模

4.5 4.5.2 4.7

4.4.3 工作流流程設計34-354.5.1 系統技術架構35-364.6 建立系統的體系結構36-384.7.1 系統界面設計原則

4.7.3 個人辦公界面4.7.2 界面劃分394.7.4 子系統專用界面434.9 數據庫設計43-50

4.8 系統安全性設計

4.9.1 主要E-R 圖

4.10 數據集成接第五章 辦公系統

5.2 系5.2.2 4.9.2 系統主要數據表45-50

4.11 本章小結51-53口設計50-51的實現與測試53-80統功能實現54-72系統主要模塊的實現

5.1 系統實現環境53-545.2.1 系統主要界面54-6161-72

5.3 ASP.NET 安全機制實現

72-7575-7878-7980-825.4 系統測試75-795.4.2 系統性能測試785.5 本章小結79-806.1 系統開發總結805.4.1 系統功能性測試

5.4.3 系統測試總結第六章 結論與展望6.2 前景展望80-82致謝

82-83

參考文獻

83-86

第五篇：ABS系統研究論文

摘要：

利用機械動力學仿真軟件ADAMS 建立汽車ABS的機械動力學模型，在MATLAB/SIMULINK 環境下建立Jetta GTX 轎車的ABS 控制模型，構成了ABS 機電液一體化聯合仿真的動力學控制模型。利用MATLAB確定了ABS 的控制參數的門限值，進行了仿真結果數據處理和分析，與大量的ABS 實車道路試驗數據對比，改進模型準確度，獲得了正確和可行的ABS 仿真控制模型，為加速開發ABS 的控制算法奠定了基礎。

關鍵詞：ABS 動力學控制模型 聯合仿真 ADAMS MATLAB/SIMULINK

第一章 概述

“ABS”（Anti-lockedBrakingSystem）中文譯為“防抱死剎車系統”.它是一種具有防滑、防鎖死等優點的汽車安全控制系統。ABS是常規剎車裝置基礎上的改進型技術，可分機械式和電子式兩種。

現代汽車上大量安裝防抱死制動系統，ABS既有普通制動系統的制動功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動狀態下仍能轉向，保證汽車的制動方向穩定性，防止產生側滑和跑偏，是目前汽車上最先進、制動效果最佳的制動裝置。

普通制動系統在濕滑路面上制動，或在緊急制動的時候，車輪容易因制動力超過輪胎與地面的摩擦力而安全抱死。

近年來由于汽車消費者對安全的日益重視，大部分的車都已將ABS列為標準配備。如果沒有ABS，緊急制動通常會造成輪胎抱死，這時，滾動摩擦變成滑動摩擦，制動力大大下降。而且如果前輪抱死，車輛就失去了轉向能力；如果后輪先抱死，車輛容易產生側滑，使車行方向變得無法控制。所以，ABS系統通過電子機械的控制，以非常快的速度精密的控制制動液壓力的收放，來達到防止車輪抱死，確保輪胎的最大制動力以及制動過程中的轉向能力，使車輛在緊急制動時也具有躲避障礙的能力。

隨著世界汽車工業的迅猛發展，安全性日益成為人們選購汽車的重要依據。目前廣泛采用的防抱制動系統（ABS）使人們對安全性要求得以充分的滿足。

汽車制動防抱系統，簡稱為ABS，是提高汽車被動安全性的一個重要裝置。有人說制動防抱系統是汽車安全措施中繼安全帶之后的又一重大進展。汽車制動系統是汽車上關系到乘客安全性最重要的二個系統之一。隨著世界汽車工業的迅猛發展，汽車的安全性越來越為人們重視。汽車制動防抱系統，是提高汽車制動安全性的又一重大進步。

ABS防抱制動系統由汽車微電腦控制，當車輛制動時，它能使車輪保持轉動，從而幫助駕駛員控制車輛達到安全的停車。這種防抱制動系統是用速度傳感器檢測車輪速度，然后把車輪速度信號傳送到微電腦里，微電腦根據輸入車輪速度，通過重復地減少或增加在輪子上的制動壓力來控制車輪的打滑率，保持車輪轉動。在制動過程中保持車輪轉動，不但可保證控制行駛方向的能力，而且，在大部分路面情況下，與抱死〔鎖死〕車輪相比，能提供更高的制動力量。

第二章 發展歷程

ABS系統的發展可以追溯到本世紀初期，早在1928年制動防抱理論就被提出，在30年代機械式制動防抱系統就開始在火車和飛機上獲得應用，博世（BOSCH）公司在1936年第一個獲得了用電磁式車輪轉速傳感器獲取車輪轉速的制動防抱系統的專利權。

進入50年代，汽車制動防抱系統開始受到較為廣泛的關注。福特（FORD）公司曾于1954年將飛機的制動防抱系統移置在林肯（LINCOIN）轎車上，凱爾塞·海伊斯（KELSEHAYES）公司在1957年對稱為“AUTOMATIC”的制動防抱系統進行了試驗研究，研究結果表明制動防抱系統確實可以在制動過程中防止汽車失去方向控制，并且能夠縮短制動距離；克萊斯（CHRYSLER）公司在這一時期也對稱為“SKIDCONTROL”的制動防抱系統進行了試驗研究。由于這一時期的各種制動防抱系統采用的都是機械式車輪轉速傳感器的機械式制動壓力調節裝置，因此，獲取的車輪轉速信號不夠精確，制動壓力調節的適時性和精確性也難于保證，控制效果并不理想。

隨著電子技術的發展，電子控制制動防抱系統的發展成為可能。在60年代后期和70年代初期，一些電子控制的制動防抱系統開始進入產品化階段。凱爾塞·海伊斯公司在1968年研制生產了稱為“SURETRACK”兩輪制動防抱系統，該系統由電子控制裝置根據電磁式轉速傳感器輸入的后輪轉速信號，對制動過程中后輪的運動狀態進行判定，通過控制由真空驅動的制動壓力調節裝置對后制動輪缸的制動壓力進行調節，并在1969年被福特公司裝備在雷鳥（THUNDERBIRD）和大陸·馬克III（CONTINENTALMKIII）轎車上。

克萊斯勒公司與本迪克斯（BENDIX）公司合作研制的稱“SURE-TRACK”的能防止4個車輪被制動抱死的系統，在1971年開始裝備帝國（IMPERIAL）轎車，其結構原理與凱爾塞·海伊斯的“SURE-TRACK”基本相同，兩者不同之處，只是在于兩個還是四個車輪有防抱制動。博世公司和泰威（TEVES）公司在這一時期也都研制了各自第一代電子控制制動防抱系統，這兩種制動防抱系統都是由電子控制裝置對設置在制動管路中的電磁閥進行控制，直接對各制動輪以電子控制壓力進行調節。

別克（BUICK）公司在1971年研制了由電子控制裝置自動中斷發動機點火，以減小發動機輸出轉矩，防止驅動車輪發生滑轉的驅動防抱轉系統.瓦布科（WABCO）公司與奔馳（BENZ）公司合作，在1975年首次將制動防抱系統裝備在氣壓制動的載貸汽車上。

第一臺防抱死制動系統ABS(Ant-ilockBrakeSystem)，在1950年問世，首先被應用在航空領域的飛機上，1968年開始研究在汽車上應用。70年代，由于歐美七國生產的新型轎車的前輪或前后輪開始采用盤式制動器，促使了ABS在汽車上的應用。1980年后，電腦控制的ABS逐漸在歐洲、美國及亞洲日本的汽車上迅速擴大。到目前為止，一些中高級豪華轎車，如西德的奔馳、寶馬、雅迪、保時捷、歐寶等系列，英國的勞斯來斯、捷達、路華、賓利等系列，意大利的法拉利、的愛快、領先、快意等系列，法國的波爾舍系列，美國福特的TX3、30X、紅彗星及克萊斯勒的帝王、紐約豪客、男爵、道奇、順風等系列，日本的思域，凌志、豪華本田、奔躍、俊朗、淑女300Z等系列，均采用了先進的ABS。到1993年，美國在轎車上安裝ABS已達46%，現今在世界各國生產的轎車中有近75%的轎車應用ABS。

現今全世界已有本迪克斯、波許、摩根.戴維斯、海斯.凱爾西、蘇麥湯姆、本田、日本無限等許多公司生產ABS，它們中又有整體和非整體之分。預計隨著轎車的迅速發展，將會有更多的廠家生產。

這一時期的各種ABS系統都是采用模擬式電子控制裝置，由于模擬式電子控制裝置存在著反應速慢、控制精度低、易受干擾等缺陷，致使各種ABS系統均末達到預期的控制效果，所以，這些防抱控制系統很快就不再被采用了。

進入70年代后期，數字式電子技術和大規模集成電路的迅速發展，為ABS系統向實用化發展奠定了技術基礎。博世公司在1978年首先推出了采用數字式電子控制裝置的制動防泡系統--博世ABS2，并且裝置在奔馳轎車上，由此揭開了現代ABS系統發展的序幕。盡管博世ABS2的電子控制裝置仍然是由分離元件組成的控制裝置，但由于數字式電子控制裝置與模擬式電子控制裝置相比，其反應速度、控制精度和可靠性都顯著提高，因此，博世ABS2的控制效果己相當理想。從此之后，歐、美、日的許多制動器專業公司和汽車公司相繼研制了形式多詳的ABS系統。

“自動防抱死剎車”的原理并不難懂，在遭遇緊急情況時，未安裝ABS系統的車輛來不及分段緩剎只能立刻踩死。由于車輛沖刺慣性，瞬間可能發生側滑、行駛軌跡偏移與車身方向不受控制等危險狀況！而裝有ABS系統的車輛在車輪即將達到抱死臨界點時，剎車在一秒內可作用60至120次，相當于不停地剎車、放松，即相似于機械自動化的“點剎”動作。此舉可避免緊急剎車時方向失控與車輪側滑，同時加大輪胎摩擦力，使剎車效率達到90％以上。

從微觀上分析，在輪胎從滾動變為滑動的臨界點時輪胎與地面的摩擦力達到最大。在汽車起步時可充分發揮引擎動力輸出（縮短加速時間），如果在剎車時則減速效果最大（剎車距離最短）。ABS系統內控制器利用液壓裝置控制剎車壓力在輪胎發生滑動的臨界點反復擺動，使在剎車盤不斷重復接觸、離開的過程而保持輪胎抓地力最接近最大理論值，達到最佳剎車效果。

ABS的運作原理看來簡單，但從無到有的過程卻經歷過不少挫折（中間缺乏關鍵技術）！1908年英國工程師J.E.Francis提出了“鐵路車輛車輪抱死滑動控制器”理論，但卻無法將它實用化。接下來的30年中，包括Karl Wessel的“剎車力控制器”、Werner M?hl的“液壓剎車安全裝置”與Richard Trappe的“車輪抱死防止器”等嘗試都宣告失敗。在1941年出版的《汽車科技手冊》中寫到：“到現在為止，任何通過機械裝置防止車輪抱死危險的嘗試皆尚未成功，當這項裝置成功的那一天，即是交通安全史上的一個重要里程碑”，可惜該書的作者恐怕沒想到這一天竟還要再等30年之久。

當時開發剎車防抱死裝置的技術瓶頸是什么？首先該裝置需要一套系統實時監測輪胎速度變化量并立即通過液壓系統調整剎車壓力大小，在那個沒有集成電路與計算機的年代，沒有任何機械裝置能夠達成如此敏捷的反應！等到ABS系統的誕生露出一線曙光時，已經是半導體技術有了初步規模的1960年代早期。

精于汽車電子系統的德國公司Bosch（博世）研發ABS系統的起源要追溯到1936年，當年Bosch申請“機動車輛防止剎車抱死裝置”的專利。1964年（也是集成電路誕生的一年）Bosch公司再度開始ABS的研發計劃，最后有了“通過電子裝置控制來防止車輪抱死是可行的”結論，這是ABS（Antilock Braking System）名詞在歷史上第一次出現！世界上第一具ABS原型機于1966年出現，向世人證明“縮短剎車距離”并非不可能完成的任務。因為投入的資金過于龐大，ABS初期的應用僅限于鐵路車輛或航空器。Teldix GmbH公司從1970年和奔馳車廠合作開發出第一具用于道路車輛的原型機——ABS 1，該系統已具備量產基礎，但可靠性不足，而且控制單元內的組件超過1000個，不但成本過高也很容易發生故障。

1973年Bosch公司購得50％的Teldix GmbH公司股權及ABS領域的研發成果，1975年AEG、Teldix與Bosch達成協議，將ABS系統的開發計劃完全委托Bosch公司整合執行。“ABS 2”在3年的努力后誕生！有別于ABS 1采用模擬式電子組件，ABS 2系統完全以數字式組件進行設計，不但控制單元內組件數目從1000個銳減到140個，而且有造價降低、可靠性大幅提升與運算速度明顯加快的三大優勢。兩家德國車廠奔馳與寶馬于1978年底決定將ABS 2這項高科技系統裝置在S級及7系列車款上。

在誕生的前3年中，ABS系統都苦于成本過于高昂而無法開拓市場。從1978到1980年底，Bosch公司總共才售出24000套ABS系統。所幸第二年即成長到76000套。受到市場上的正面響應，Bosch開始TCS循跡控制系統的研發計劃。1983年推出的ABS 2S系統重量由5.5公斤減輕到4.3公斤，控制組件也減少到70個。到了1985年代中期，全球新出廠車輛安裝ABS系統的比例首次超過1％，通用車廠也決定把ABS列為旗下主力雪佛蘭車系的標準配備。

1986年是另一個值得紀念的年份，除了Bosch公司慶祝售出第100萬套ABS系統外，更重要的是Bosch推出史上第一具供民用車使用的TCS/ ASR循跡控制系統。TCS/ ASR的作用是防止汽車起步與加速過程中發生驅動輪打滑，特別是防止車輛過彎時的驅動輪空轉，并將打滑控制在10％到20％范圍內。由于ASR是通過調整驅動輪的扭矩來控制，因而又叫驅動力控制系統，在日本又稱之為TRC或TRAC。

ASR和ABS的工作原理方面有許多共同之處，兩者合并使用可形成更佳效果，構成具有防車輪抱死和驅動輪防打滑控制(ABS /ASR)系統。這套系統主要由輪速傳感器、ABS/ ASR ECU控制器、ABS驅動器、ASR驅動器、副節氣門控制器和主、副節氣門位置傳感器等組成。在汽車起步、加速及行進過程中，引擎ECU根據輪速傳感器輸入的信號，當判定驅動輪的打滑現象超過上限值時，就進入防空轉程序。首先由引擎ECU降低副節氣門以減少進油量，使引擎動力輸出扭矩減小。當ECU判定需要對驅動輪進行介入時，會將信號傳送到ASR驅動器對驅動輪（一般是前輪）進行控制，以防止驅動輪打滑或使驅動輪的打滑保持在安全范圍內。第一款搭載ASR系統的新車型在1987年出現，奔馳S 級再度成為歷史的創造者。

隨著ABS系統的單價逐漸降低，搭載ABS系統的新車數目于1988年突破了爆炸性成長的臨界點，開始飛快成長，當年Bosch的ABS系統銷售量首次突破300萬套。技術上的突破讓Bosch在1989年推出的ABS 2E系統首次將原先分離于引擎室（液壓驅動組件）與中控臺（電子控制組件）內，必須依賴復雜線路連接的設計更改為“兩組件整合為一”設計！ABS 2E系統也是歷史上第一個舍棄集成電路，改以一個8 k字節運算速度的微處理器（CPU）負責所有控制工作的ABS系統，再度寫下了新的里程碑。該年保時捷車廠正式宣布全車系都已安裝了ABS，3年后（1992年）奔馳車廠也決定緊跟保時捷的腳步。

1990年代前半期ABS系統逐漸開始普及于量產車款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版：ABS 5.0系統，除了體積更小、重量更輕外，ABS 5.0裝置了運算速度加倍（16 k字節）的處理器，該公司也在同年年中慶祝售出第1000萬套ABS系統。

ABS與ASR/ TCS系統已受到全世界車主的認同，但Bosch的工程團隊卻并不滿足，反而向下一個更具挑戰性的目標：ESP（Electronic Stabilty Program，行車動態穩定系統）前進！有別于ABS與TCS僅能增加剎車與加速時的穩定性，ESP在行車過程中任何時刻都能維持車輛在最佳的動態平衡與行車路線上。ESP系統包括轉向傳感器（監測方向盤轉動角度以確定汽車行駛方向是否正確）、車輪傳感器（監測每個車輪的速度以確定車輪是否打滑）、搖擺速度傳感器（記錄汽車繞垂直軸線的運動以確定汽車是否失去控制）與橫向加速度傳感器（測量過彎時的離心加速度以確定汽車是否在過彎時失去抓地力），在此同時、控制單元通過這些傳感器的數據對車輛運行狀態進行判斷，進而指示一個或多個車輪剎車壓力的建立或釋放，同時對引擎扭矩作最精準的調節，某些情況下甚至以每秒150次的頻率進行反應。整合ABS、EBD、EDL、ASR等系統的ESP讓車主只要專注于行車，讓計算機輕松應付各種突發狀況。

延續過去ABS與ASR誕生時的慣例，奔馳S 級還是首先使用ESP系統的車型（1995年）。4年后奔馳公司就正式宣布全車系都將ESP列為標準配備。在此同時，Bosch于1998及2001年推出的ABS 5.7、ABS 8.0系統仍精益求精，整套系統總重由2.5公斤降至1.6公斤，處理器的運算速度從48 k字節升級到128 k字節，奔馳車廠主要競爭對手寶馬與奧迪也于2001年也宣布全車系都將ESP列為標準配備。Bosch車廠于2003年慶祝售出超過一億套ABS系統及1000萬套ESP系統，根據ACEA（歐洲車輛制造協會）的調查，今天每一輛歐洲大陸境內所生產的新車都搭載了ABS系統，全世界也有超過60％的新車擁有此項裝置。

“ABS系統大幅度提升剎車穩定性同時縮短剎車所需距離”Robert Bosch GmbH（Bosch公司的全名）董事會成員Wolfgang Drees說。不像安全氣囊與安全帶（可以透過死亡數目除以車禍數目的比例來分析），屬于“防患于未然”的ABS系統較難以真實數據佐證它將多少人從鬼門關前搶回？但據德國保險業協會、汽車安全學會分析了導致嚴重傷亡交通事故的原因后的研究顯示，60%的死亡交通事故是由于側面撞車引起的，30%到40%是由于超速行駛、突然轉向或操作不當引發的。我們有理由相信ABS及其衍生的ASR與ESP系統大幅度降低緊急狀況發生車輛失去控制的機率。NHTSA（北美高速公路安全局）曾估計ABS系統拯救了14563名北美駕駛人的性命！

從ABS到ESP，汽車工程師在提升行車穩定性的努力似乎到了極限（民用型ESP系統誕生至今已近10年），不過就算計算機再先進仍須要駕駛人的適當操作才能發揮最大功效。

多數車主都沒有遭遇過緊急狀況（也希望永遠不要），卻不能不知道面臨關鍵時刻要如何應對？在緊急情況下踩下剎車時，ABS系統制動分泵會迅速作動，剎車踏板立刻產生異常震動與顯著噪音（ABS系統運作中的正常現象），這時你應毫不猶豫地用力將剎車踩死（除非車上擁有EBD剎車力輔助裝置，否則大多數駕駛者的剎車力量都不足），另外ABS能防止緊急剎車時的車輪抱死現象、所以前輪仍可控制車身方向。駕駛者應邊剎車邊打方向進行緊急避險，以向左側避讓路中障礙物為例，應大力踏下剎車踏板、迅速向左轉動方向盤90度，向右回輪180度，最后再向左回90度。最后要提的是ABS系統依賴精密的車輪速度傳感器判斷是否發生抱死情況？平時要經常保持在各個車輪上的傳感器的清潔，防止有泥污、油污特別是磁鐵性物質粘附在其表面，這些都可能導致傳感器失效或輸入錯誤信號而影響ABS系統正常運作。行車前應經常注意儀表板上的ABS故障指示燈，如發現閃爍或長亮，ABS系統可能已經故障（尤其是早期系統），應該盡快到維修廠排除故障。

要提醒的是，ABS/ ASR/ ESP系統雖然是高科技的結晶，但并不是萬能的，也別因為有了這些行車主動安全系統就開快車。

第三章 工作原理

控制裝置和ABS警示燈等組成，在不同的ABS系統中，制動壓力調節裝置的結構形式和工作原理往往不同，電子控制裝置的內部結構和控制邏輯也可能ABS通常都由車輪轉速傳感器、制動壓力調節裝置、電子不盡相同。

在常見的ABS系統中，每個車輪上各安裝一個轉速傳感器，將有關各車輪轉速的信號輸入電子控制裝置。電子控制裝置根據各車輪轉速傳感器輸入的信號對各個車輪的運動狀態進行監測和判定，并形成相應的控制指令。制動壓力調節裝置主要由調壓電磁閥組成，電動泵組成和儲液器等組成一個獨立的整體，通過制動管路與制動主缸和各制動輪缸相連。制動壓力調節裝置受電子控制裝置的控制，對各制動輪缸的制動壓力進行調節。

ABS的工作過程可以分為常規制動，制動壓力保持制動壓力減小和制動壓力增大等階段。在常規制動階段，ABS并不介入制動壓力控制，調壓電磁閥總成中的各進液電磁閥均不通電而處于開啟狀態，各出液電磁閥均不通電而處于關閉狀態，電動泵也不通電運轉，制動主缸至各制動輪缸的制動管路均處于溝通狀態，而各制動輪缸至儲液器的制動管路均處于封閉狀態，各制動輪缸的制動壓力將隨制動主缸的輸出壓力而變化，此時的制動過程與常規制動系統的制動過程完全相同

在制動過程中，（如下圖所示）電子控制裝置根據車輪轉速傳感器輸入的車輪轉速信號判定有車輪趨于抱死時，ABS就進入防抱制動壓力調節過程。例如，電子控制裝置判定右前輪趨于抱死時，電子控制裝置就使控制右前輪刮動壓力的進液電磁閥通電，使右前進液電磁閥轉入關閉狀態，制動主缸輸出的制動液不再進入右前制動輪缸，此時，右前出液電磁閥仍末通電而處于關閉狀態，右前制動輪缸中的制動液也不會流出，右前制動輪缸的刮動壓力就保持一定，而其它末趨于抱死車輪的制動壓力仍會隨制動主缸輸出壓力的增大而增大；如果在右前制動輪缸的制動壓力保持一定時，電子控制裝置判定右前輪仍然趨于抱死，電子控制裝置又使右前出液電磁閥也通電而轉入開啟狀態，右前制動輪缸中的部分制動波就會經過處于開啟狀態的出液電磁閥流回儲液器，使右前制動輪缸的制動壓力迅速減小右前輪的抱死趨勢將開始消除，隨著右前制動輪缸制動壓力的減小，右前輪會在汽車慣性力的作用下逐漸加速；當電子控制裝置根據車輪轉速傳感器輸入的信號判定右前輪的抱死趨勢已經完全消除時，電子控制裝置就使右前進液電磁閥和出液電磁閥都斷電，使進液電磁閥轉入開啟狀態，使出液電磁閥轉入關閉狀態，同時也使電動泵通電運轉，向制動輪缸泵輸送制動液，由制動主缸輸出的制動液經電磁閥進入右前制動輪缸，使右前制動輪缸的制動壓力迅速增大，右前輪又開抬減速轉動。（參見：汽車電子控制基礎，曹家喆 主編，機械工業出版社，2007年10月）

ABS通過使趨于抱死車輪的制動壓力循環往復而將趨于防抱車輪的滑動率控制，在峰值附著系數滑動率的附近范圍內，直至汽車速度減小至很低或者制動主缸的常出壓力不再使車輪趨于抱死時為止。制動壓力調節循環的頻率可達3~20HZ。在該ABS中對應于每個制動輪缸各有對進液和出液電磁閥，可由電子控制裝置分別進行控制，因此，各制動輪缸的制動壓力能夠被獨立地調節，從而使四個車輪都不發生制動抱死現象。

盡管各種ABS的結構形式和工作過程并不完全相同，但都是通過對趨于抱死車輪的制動壓力進行自適應循環調節，來防止被控制車輪發生制動抱死。

第四章 汽車ABS 機械動力學模型

1.汽車ABS 仿真模型建立的要求：

(1)在仿真建模過程中要考慮到模型的準確性和可信度，在不失真的前提下盡量簡化仿真模型，減少自由度數，提高求解效率。

(2)能夠正確的根據路面條件、道路狀況、制動強度和法向載荷實時計算出車速和輪速，使模型盡可能反映實車的運動狀況。

(3)具有仿真建模改進的能力，能方便地修改子模型的參數，不需要花費很大精力或者重新建模，就可以在設計階段，插入或改變仿真模型。

ADAMS 軟件計算功能強大，求解器效率高，具有多種專業模塊和工具包，以及與其它CAD 軟件的接口，可方便快捷地建立機械動力學模型，支持Fortran 和C 語言，便于用戶進行二次開發[1]。基于ADAMS軟件的上述優點，利用ADAMS 軟件建立汽車制動防抱死系統（ABS）的機械動力學模型。2.模型建立：

汽車是一個復雜的動力學系統，對汽車的ABS 制動性能進行模擬仿真，輸入的參數包括制動初速，路面條件如干鋪設路面、濕鋪設路面、雪路面、冰路面、對開路面、對接路面等，道路狀況如直道、彎道、上坡、下坡等和整車參數。輸出的參數包括汽車制動過程中整車和車輪的運動狀態，如制動時間、制動距離、制動減速度、車輪滑移率、車輪角減速度、制動器制動力、地面制動力、地面側向力、橫擺力矩等。

根據以上研究目的，對整車進行適當簡化。汽車懸架系統結構型式和轉向系結構型式對汽車制動性能的影響不大，仿真模型中的慣性參數由Pro/ENGINEER 軟件三維實體建模計算得到，對懸架系和轉向系簡化如下：

懸架系統只考慮懸架的垂直變形；轉向系忽略車輪定位角和轉向傳動裝置。把汽車簡化為具有十個剛體的模型，共14 個自由度。十個剛體分別為車身、一個后非獨立懸掛組質量、兩個前獨立懸掛組質量（兩個前輪橫擺臂和兩個前輪轉向節）、四個車輪。兩前輪共有3 個自由度，車身具有3 個轉動和3 個平動自由度，兩后輪各有1 個自由度，前懸架各有一個自由度，后懸架1 個自由度，如圖1 所示。

圖1 整車仿真模型

1—車身 2—后輪 3—后懸架 4—前輪

5—前懸架 6—橫擺臂 7—轉向節

仿真模型包括以下幾個子模型：

轉向系模型：以轉向角約束直接作用于左轉向節。

前懸架模型：前懸架是獨立懸架，一側的簡化模型如圖2 所示。轉向節簡化如圖2 中3 所示，用轉動副與前輪連接。橫擺臂與減振器以球鉸分別與轉向節和車身連接。

圖2 懸架的簡化模型

1—車身 2—橫擺臂 3—轉向節 4—輪胎 5—前懸架 6—彈簧

A—轉動副 B—球鉸 C—轉動副 D—滑柱鉸 E—球鉸

后懸架是非獨立懸架，只考慮垂直方向的自由度，懸架與車身之間用平移副表示它們之間的相對運動，懸架與車身用彈簧阻尼連接，與后輪用轉動副連接。

輪胎模型：車輛的各種運動狀態主要是通過輪胎與路面的作用力引起的。采用力約束方法，不考慮輪胎拖距、回正力矩以及滾動阻力的影響。采用ADAMS 提供的非線性Pacejka 輪胎模型[2]。

制動器模型：采用美國高速公路車輛仿真模型中的制動器模型。

液壓模型：采用ADAMS 中液壓模塊（ADAMS/Hydraulics）建立制動系統的液壓仿真模塊。

路面模型：設計出路面模型可進行對開路面和對接路面制動過程的仿真計算。利用ADAMS 中提供的平面（Plane）作為路面模型的基礎，定義了平面（Plane）的長、寬等參數，使得汽車制動過程有足夠的空間，利用平面－圓（Plane-Circle）接觸力（Contact）表示車輪與地面之間的法向作用力。ADAMS輪胎模型中沒有附著系數變化的路面模塊，為此在ADAMS 提供的路面模塊基礎上，對對接路面采用在路面模型上加入標記點（Marker）的方法，分別求出前輪和后輪質心到標記點X 方向上的距離。當距離為正時說明輪胎已經跨過了標記點，此時根據所規定的路面情況對輪胎附著系數進行改變，使得模型可以計算路面附著系數變化。對開路面也采取了相同的加入標記點的方法，進行計算左右側輪胎相對于標記點Y 方向上的距離。（參見：汽車車身電子與控制技術，陳無畏 主編，機械工業出版社，2008年02月）

第五章 制動防抱死系統ABS 的控制模型

在ADAMS 中定義了與MATLAB/SIMULINK 的接口，把ADAMS 中建立的非線性機械模型轉化為SIMULINK 的S－FUNCTION 函數，再把S－FUNCTION 函數加入到控制模型里，這樣就可以方便的利用SIMULINK 提供的各種強大的工具進行控制模型開發，在MATLAB 軟件下進行聯合仿真計算[3]。圖3 所示為MATLAB/SIMULINK中表示的ADAMS 機械模型，在ADAMS 中定義四個車輪的制動力矩為輸入變量，定義四個車輪的速度和滑移率為輸出變量，保存在.m 文件中由MATLAB 調用。

圖3 ADAMS子模塊

圖4 所示

為在MATLAB/SIMULINK 下開發的ABS 控制模塊，圖中深色的部分為ADAMS 生成的子模塊，輸入參數為制動力矩，輸出參數為車輪速度和車輪滑移率，以車輪的加速度/減速度和車輪滑移率為控制參數。（參見：汽車車身電子與控制技術，陳無畏 主編，機械工業出版社，2008年02月）

圖4 ABS 仿真控制模型

第六章 ABS 聯合仿真控制規律結果與分析

1.確定車輪加速度和參考滑移率的門限值

根據ADAMS 仿真制動過程計算出的車輪加速度曲線，分析出加速度門限值為w&

1、減速度門限值為w&2。車輪滑移率下門限值λ1，上門限值λ2。

車輪的加、減速度和滑移率的門限值的確定是一個反復交替驗證過程。方法為：計算車輪的加、減速度和參考滑移率，以參考滑移率為控制參數初步確定車輪的加、減速度的門限值，再以車輪加、減速度門限值控制車輪的滑移率,確定滑移率的門限值。圖4 中深色的部分為ADAMS 生成的機械模型，在MATLAB作為一個S－FUNCTION 函數參與運算。通過上述交替驗證的方法，車輪滑移率和加速度的仿真變化曲線如圖5 所示，實車測試數據如圖6 所示。比較圖5 和圖6，可以看出仿真數據與實車測試數據相吻合，驗證了車輪加速度門限值和滑移率門限值的確定是合理的。

圖5 仿真試驗數據

圖6 試車實驗數據 圖6 實車試驗數據

選取適當滑移率門限值λ1，λ2是控制的關鍵問題之一。如果車輪的滑移率大于路面峰值附著系數相應的滑移率λOPT，車輪的側向附著力很低。在有側向風、道路傾斜或轉向制動等對車輛產生橫向力情況下，或左右車輪的地面制動力不相等時，路面不能提供足夠的側向力使車輛保持行駛方向，車輛容易發生危險的甩尾情況，因此滑移率門限值的上限應小于λOPT。

理想的ABS 系統應能把制動壓力調節到一個合適的范圍內，使得車輪的滑移率保持在λOPT附近。如果（λ2 － λ1）取值較小，則控制過程的保壓時間較短，需進行頻繁的壓力調節，壓力調節器需進行頻繁的動作，而壓力調節器和制動器需要一定的響應時間，過于頻繁的壓力調節會使壓力調節器和制動器來不及響應，達不到控制效果。如果（λ2 － λ1）取值較大，車輪的運動狀態不能及時的控制，車輪的速度波動范圍很大，還會造成制動效能降低。2.ABS 的控制周期

控制周期取決于車速信號采集頻率，制動壓力調節器的響應時間和控制邏輯運算時間之和。在仿真模型里進行了控制周期對ABS 控制影響的分析。

模型中采用了改變控制模型與車輛模型之間的通訊時間來實現控制周期的模擬。以通訊時間為0.1s 和0.15s 為例，得到結果如圖7和圖8所示。從兩圖中可以看到控制周期增大，滑移率變化范圍增大，說明車輪的線速度變化范圍增大，車輪的抱死趨勢強烈。在開發ABS 的時候，應盡力縮短控制周期。的聯合仿真 圖9 為左前輪3～5s 的ABS 仿真試驗數據，按照邏輯門限值的方式進行控制。從圖9 中可以看出，在加速度為－20m/s2 附近，進行了快速減壓，車輪的加速度增大，但車輪速度仍在減小。然后在加速度為－22m/s2 時出現了保壓過程，此時滑移率為0.17 左右。緊接著是一個壓力逐漸增加的過程，在這個過程中車輪的加速度逐步減小，但車輪速度繼續增加，此時車輪滑移率控制在0.1 附近，接著又是一個短暫的保壓過程，車輪的加速度增大，此后又開始了新的一輪的制動壓力的調節。車輪的加速度在（－20～20）m/s2之間，管路壓力在（1.5～4.5）MPa 之間。圖10 為道路試驗數據，比較兩圖，仿真數據與試驗數據基本吻合。（參見：張躍今，宋健.多體動力學仿真軟件－ADAMS 理論及應用研討.機械科學與技術，1997.9）

圖9 左前輪3～5s 的仿真試驗數據

圖10 左前輪3～5s 的道路試驗數據

第七章 結論

(1)用兩個軟件

ADAMS 和MATLAB/SIMULINK分別建立機械模型和控制模型，發揮各自的優點進行聯合仿真計算，精度較高。

(2)采用交替驗證的方法，確定車輪滑移率和加速度的門限值效果較好。(3)仿真數據與道路試驗數據基本吻合，證明仿真方法和仿真模型可行。(4)此模型較準確地反映ABS 制動過程各參數的變化情況，可以此為基礎進行實車的ABS 控 制算法的開發，縮短開發時間，減少開發經費。

(5)此模型還易于擴展，進一步開發和研究ABS 以及與ASR(Acceleration Slip Regulation)、ACC(Adaptive Cruise Control)的集成化系統。

致 謝

在這短短幾個月的時間里畢業論文能夠得以順利完成，并非一人之功。感謝所有指導過我的老師，幫助過我的同學和一直關心、支持著我的家人。感謝你們對我的教誨、幫助和鼓勵。在這里，我要對你們表示深深的謝意！

感謝我的指導老師——田文超老師，沒有您認真、細致的指導就沒有這篇論文的順利完成。和您的交流并不是很多，但只要是您提醒過該注意的地方，我都會記下來。事實證明，這些指導對我幫助很大。

感謝我的父母，沒有他們，就沒有我的今天。你們的鼓勵與支持，是我前進的強大動力和堅實后盾。

最后，感謝身邊所有的老師、朋友和同學，感謝你們三年來的關照與寬容，與你們一起走過的繽紛時代，將會是我一生最珍貴的回憶。

參考文獻：

1.汽車電子技術，遲瑞娟，李世雄 主編，國防工業出版社，2008年08月 2.汽車電子控制基礎，曹家喆 主編，機械工業出版社，2007年10月 3.汽車車身電子與控制技術，陳無畏 主編，機械工業出版社，2008年02月

4.張躍今，宋健.多體動力學仿真軟件－ADAMS 理論及應用研討.機械科學與技 術，1997.9 5.ADAMS Reference Manual Version 12, Mechanical Dynamics, Inc.6.Matlab Referen ce Manual Version 6.1.Mathworks Inc.