Nonlinear Robust Control of Antilock Braking Systems Assisted by Active Suspensions for Automobile

Zhang, Jinhua; Sun, Wei; Jing, Houhua

doi:10.1109/tcst.2018.2810823

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“…The brake pedal amplifies a driver's depressing force and transfers it to the brake master cylinder. Changing the pedal, disc or hydraulic piston geometry will vary the braking force [68]. The brake pedal is linked to the master cylinder and is considered as a solid body.…”

Section: Brake Pedalmentioning

confidence: 99%

Anti-Lock Braking System Components Modelling

Alaboodi*¹,

Algadah²

2019

IJITEE

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Anti-lock braking systems are widely used in modern vehicles and provide safe driving for many different road conditions. Tire skidding occurs unexpectedly as a result of non-linearity in the system. The system behavior can be modelled and simulated using simulation software, which would help to visualize the system behavior. It would lead to obtaining optimum brake performance as well as safe driving. Modelling and simulation methods that can be used with every component of the system are presented. A variety of simulation software has been discussed.

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Section: Brake Pedalmentioning

confidence: 99%

Anti-Lock Braking System Components Modelling

Alaboodi*¹,

Algadah²

2019

IJITEE

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“…En primer lugar, se debe realizar la linealización de la ecuación (4), de donde se obtiene la planta linealizada para pequeños incrementos (6).…”

Section: Linealización De La Plantaunclassified

“…[3] propone un nuevo regulador ABS para controlar el deslizamiento mediante una planificación de ganancia dependiente de la velocidad instantánea del vehículo. Otras contribuciones interesantes existentes en el estado del arte pueden encontrarse en [4,5,6,7]. En cuanto al control reset, existen trabajos previos como [8], [9], [10] y [11] donde se aborda el control de deslizamiento sobre distintos tipos de calzada en simulación y en donde se obtienen muy buenos resultados teóricos.Un controlador reset es simplemente un regulador convencional al que se ha dotado de un mecanismo que reinicie a cero u a otro valor valor uno o varios de los estados del controlador.…”

unclassified

Modelado y control reset de una planta ABS experimental

Falcón¹,

Cerdeira²,

Delgado³

et al. 2020

Actas De Las XXXIX Jornadas De Automática, Badajoz, 5-7 De Septiembre De 2018

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ResumenEl uso de sistemas de frenado ABS es muy común en los coches actuales, pero la aplicación de nuevas técnicas de control sobre estos sistemas puede permitir mejorar su eficiencia, consiguiendo una distancia de frenado menor y limitando los valores de deslizamiento elevados.El objetivo de este trabajo es estudiar el modelo dinámico de la planta experimental Inteco ABS y realizar una tarea de identificación de la misma. También se estudia la implementación de un controlador reseteado para el control del deslizamiento de la planta que permite mejorar las prestaciones del sistema. Con este tipo de control se consigue teóricamente un menor transitorio y oscilación y una mayor robustez ante incertidumbres como puede ser el coeficiente de adherencia entre el neumático y la calzada.Palabras clave: ABS, control reset, PI+CI, deslizamiento neumático-carretera, planta experimental. IntroducciónLos sistemas de frenado son una de las partes más importantes de un vehículo de carretera y son clave para evitar los accidentes más comunes. En particular, los sistemas ABS (Anti-lock Braking System) han sido empleados en la industria automovilística desde hace décadas para evitar el bloqueo de las ruedas en caso de una frenada de emergencia. El objetivo de estos sistemas es mantener el vehículo en la zona de mayor adherencia posible para lo cual es necesario controlar el deslizamiento de las ruedas. Para ello, será necesario saber el deslizamiento de cada una de las ruedas o slip. Esto es posible en coches equipados con sistemas brake-by-wire y actuadores electromecánicos, que hacen posible el control del deslizamiento de cada una de las ruedas de manera individual, y por lo tanto, mejoran la eficacia y funcionalidad de los sistemas de frenado proporcionando un control de frenadoóptimo. El uso de actuadores electromecánicos redunda positivamente en el desarrollo de módulos de control de altas prestaciones tales como el control de tracción (ASR o TCS), el sistema de control de estabilidad del vehículo (llamado comercialmente ESP, VSC, DSC, etc. según el fabricante), el sistema electrónico de reparto de frenada (comercialmente llamado EBV o EBD según el fabricante) entre otros.Existen numerosos trabajos relacionados con el control de deslizamiento en los que se aborda el tema con diversos enfoques de control. Por ejemplo, en [1], los autores desarrollaron un controlador de deslizamiento con planificación de ganancia basado en un control lineal cuadrático (LQR). En [2] el deslizamiento es regulado mediante un controlador de modos deslizantes. [3] propone un nuevo regulador ABS para controlar el deslizamiento mediante una planificación de ganancia dependiente de la velocidad instantánea del vehículo. Otras contribuciones interesantes existentes en el estado del arte pueden encontrarse en [4,5,6,7]. En cuanto al control reset, existen trabajos previos como [8], [9], [10] y [11] donde se aborda el control de deslizamiento sobre distintos tipos de calzada en simulación y en donde se obtienen muy buenos resultados teóricos.Un controla...

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“…These models accurately represent the adhesion coefficient, and provide the basic theory to design the controller. Recently, many researchers have proposed some control methods for ABS, such as PID control [5][6] , intelligent control [7][8][9][10] , and robust control [11][12][13][14][15][16] . These schemes try to accurately control the slip-ratio to maximize effectiveness of the tire force in the longitudinal direction.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Global Sliding Mode Control for Nonlinear Vehicle Antilock Braking System

Wang

2021

IEEE Access

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In order to further improve the braking performance of the nonlinear antilock braking system (ABS), an improved global sliding mode control scheme is presented. First, a nonlinear global sliding mode surface is designed. The method can eliminate the reaching phase compared with conventional linear sliding mode surface, and guarantee the system robustness during the whole control process. Then, a novel control law is proposed to satisfy the sliding mode reaching condition, and the theoretical proof is given. Simulation results demonstrate that the proposed global sliding mode control scheme enables the wheel slip-ratio to converge to optimal value quickly with the small oscillation, and has relatively short braking distance and braking time, which is very suitable to prevent the wheel from being locked during braking. The proposed global sliding mode control scheme is verified by joint simulation using MATLAB and CarSim, and shows good braking performance when the car is driving under extreme road conditions, which indicates the effectiveness of the proposed sliding mode control scheme. INDEX TERMS Antilock braking system (ABS), global sliding mode control, braking performance, slipratio, MATLAB and CarSim HONGWEI WANG was born in Tieling, Liaoning, China, in 1983. She received the B.S. degree in electrical engineering and automation from the Liaoning University of Technology, China, in 2004 and the B.S. degree in control theory and control engineering from the Northeastern University, China, in 2006 and the Ph.D. degree in control theory and control engineering from the Northeastern University, China, in 2009. Since 2009, she is currently an assistant professor with the school of control engineering, Northeastern University at Qinhuangdao. She has published about 40 papers, including 20 journal papers and one book chapter. Her research interests include vehicle safety control, sliding mode control, intelligent control and prediction control. SHAOWEN WU is currently pursuing the B.S. degree with Northeastern University at Qinhuangdao, Qinhuangdao, Hebei, China. He works with Hongwei Wang as a Student Researcher. His current research interests include robust control and intelligent control.

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Nonlinear Robust Control of Antilock Braking Systems Assisted by Active Suspensions for Automobile

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Anti-Lock Braking System Components Modelling

Anti-Lock Braking System Components Modelling

Modelado y control reset de una planta ABS experimental

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