了个系统级工程设计的完整平台，使得用户可以在单的平台上建立复杂的维多学科领域的机电液体化系统模型，并在此基础上进行仿真计算和深入的分析。

工程师在个基于工程应用的友好环境下可研究任何元件或者系统的稳态和动态性能。

的图形化用户界面使得用户可以在完整的应用模型库中选择需要的模块来构建复杂各种系统的模型。

建模仿真过程般分为四个步骤构建方案的模型选择模型复杂程度设定模型的参数仿真计算分析。

而且简便易用的操作使得用户可以迅速有效地进行产品的设计开发。

大量的用户群使得已经成为世界范围内的车辆，发动机，越野设备，航天航空，船舶，轨道交通，冶金设备，海洋工程以及重型设备等工业领域内的多学科专业，包括控制流体机械热分析电磁以及能源等复杂工程系统建模与仿真的首选平台。

工程设计师完全可以应用集成的整套应用模型库来设计个系统或个流体元件，所有的这些来自不同物理领域的模型都是经过严格的测试和实验验证的。

使得工程师迅速达到建模仿真的最终目标，分析和优化工程师的设计，从而帮助用户降低开发的成本和缩短开发的周期。

液压元件设计库包含了机液系统的基本结构单元模块，它被看作是液压元件建模的工程语言，可以对喷油器液压锤柱塞泵叶片泵半主动缓冲器以及其他类型的液压阀建模。

由于是基于结构单元建模，因此可以非常直接和直观地理解模型层次。

液压元件设计库通过细分结构单元来处理液压元件的多样性，使工程师可以用最少的图标和单元模块来构建最多的工程系统模型，齐全的分析工具多种仿真运行模式以及开放的结构，使得在汽车液压系统操纵系统燃油系统润滑系统及车辆热分析等方面都有很好的应用，并在法国雷诺雪铁龙汽车的设计过程中有过实际应用，是目前国际上流行的汽车设计及仿真方面的理想工具。

液压系统结构液压系统主要由主缸轮缸，控制阀组成。

制动压力调节器串联在制动主缸和轮缸之间，通过电磁阀直接或间接地控制轮缸的制动压力，此系统属于循环式制动压力调节器，电磁阀的开关根据传感器测得的轮速信号与车速信号，经过处理得出控制信号，控制相应的电磁阀，通过改变电磁阀的开启或关闭，来调节各制动轮缸实施制动压力。

具体的液压系统工作过程分析常规制动过程电磁阀不通电，增压阀常开，减压阀常闭。

主缸和轮缸管路相通，制动主缸可随时控制制动压力的增减，此时回液泵不工作。

减压过程控制器发出控制指令，增压阀关闭，减压阀开启。

制动主缸和制动轮缸的通路被截断，制动轮缸和蓄能器接通，轮缸的制动液流入蓄能器，制动压力降低。

与此同时，电机带动回液泵工作，把流回蓄能器的制动液加压送回制动主缸。

保压过程控制器发出控制指令，增压阀关闭，减压阀关闭。

所有通路都被截断，制动器制动压力保持不变。

增压过程控制器对电磁阀断电后，增压阀开启，减压阀关闭。

制动主缸和制动轮缸再次接通，制动主缸的高压制动液再次进入制动轮缸，增加制动压力。

增压和减压的速度可直接通过调节增压阀和减压阀的进出油口开启程度来控制。

模型阀连接在从制动主缸到制动轮缸的管路中，减压阀连接在制动轮缸与低压蓄能器之间。

在防抱制动过程中，通过上述的电磁阀开关切换，改变制动液的通路，从而形成增压保压和减压种压力状态。

图电磁阀模型液压泵模型在液压系统中，液压泵把驱动电动机的机械能转换成液压系统中油液的压力能，供系统使用。

在此系统中选择了叶片泵作为减压回路的动力源，叶片泵具有结构紧凑涌动平稳输油均匀等优点，通过叶轮高速运转产生离心力吸油的。

泵排量为，泵的转速为，如图。

图液压泵模型蓄能器模型蓄能器在流体动力系统中非常有用，它用来储存能量消除脉冲。

此系统采用的是气囊式蓄能器，目前应用得最广泛，它的主要结构由充气阀壳体皮囊和进油阀组成，如图，气囊被固定里面充满惰性气体。

这种蓄能器可用于吸收由于液流速度和方向急剧变化所产生的液压冲击，使其压力幅值大大减小，以避免造成元件损坏。

图蓄能器模型本章小结本章主要分析了液压系统的工作特点，由电磁阀液压泵和蓄能器等共同组成液压调节单元，并根据传感器将车轮转速和车速信号传给给电子控制装置，经过计算得出控制信号，控制相应的电磁阀电动泵和储压器等组成的制动压力调节装置，通过制动管路对各制动轮缸实施制动压力的调节，使车轮制动力始终保持在较好的制动状态。

并运用软件根据系统实际原理搭建了系统模型，包括制动主缸模型，轮缸模型和液压调节器模型和控制器模型，的图形化用户界面使得用户可以在完整的应用模型库中选择需要的模块来构建复杂系统的模型。

建模仿真过程分为四个步骤构建方案的模型选择模型复杂程度设定模型的参数仿真计算分析，为下章的仿真提供了系统模型。

搭建步骤依据的工作原理，从模型库中选取合适元件并按照原理图连接好。

设定液压系统参数，如制动液的体积模量密度动力黏度和工作温度等，定义各个液压元件的关键尺寸与内部参数。

设定仿真参数，运行仿真，查看结果。

系统模型的实现车辆模型根据液压系统的结构图，在中搭建出单轮车辆液压系统模型，如图所示。

图中模型包括即信号处理装置，控制装置，线性信号源，信号转换装置，助力器，液压调节器，制动主缸，制动轮缸。

模型的工作原理如下在系统进入工作状态后，首先由控制信号源提供工作信号，根据控轮速信号进行控制，系统制动轮缸模型进入增压状态。

此状态制动轮缸中制动压力持续上升，增压持续定时间后，由控制信号源对系统提供工作信号，系统进入减压状态。

图系统结构图液压调节器模型液压系统主要由控制器液压调节器和轮速传感器部分所组成。

其工作性能的好坏不仅与控制器的控制逻辑和传感器有关，还与液压调节器的性能密切相关。

在确保控制器和传感器性能的条件下，系统的性能由液压调节器决定。

如图。

图液压调节器模型液压调节器作为系统的重要组成部分，它的性能好坏直接影响的制动效果。

因而研究和评价液压调节器是十分重要的，下面由以上元件依照实际工作原理连接，组成液压调节模型。

控制器模型对于防抱死控制系统，首先应该确定期望滑移率。

理论上取最优滑移率点作为期望滑移率，选取软件中的控制信号单元，搭建控制单元模型，将滑移率转化为车速与轮速的差值。

由于所采用的控制算法是不依赖于数学模型的，所以为得到最优的控制效果就要对参数进行整定，其目的是使系统获得满意的制动效果，即系统稳定，对给定量变化能迅速跟踪，不同干扰下，系统输出能保持给定值，控制性能保持稳定。

如图。

图控制器内部结构模型图超级元件模型主缸模型为了提高汽车行驶的安全性，根据交通法的要求，现代汽车的行车制动系统都采用了双回路制动系统，采用了串列双腔主缸。

本文也采用了串列双腔主缸模型，主缸的模型如图所示。

首先在草图模式中根据主缸的物理结构，和其物理意义，选择合适的元件，构建出主缸的模型，主要包括液压元件设计库中的活塞缸子元件，带弹簧的活塞缸子元件和考虑摩擦的运动质量块子元件等，然后再进入子模型模式为各元件选择合适的子模型，再进入参数模式，根据主缸的实际结构确定相应子模型的参数，前后缸活塞直径前后缸活塞杆径前缸运动部件等效质量后缸运动部件等效质量后缸弹簧刚度，设置完参数之后就可以进入运行模式进行模型仿真。

图制动主缸模型轮缸模型制动器采用钳盘式制动器。

在防抱死制动过程中，制动压力的反复变化，使轮缸活塞的受力和运动状态不断变化，因此在建立轮缸活塞模型时，应考虑动态特性的影响，图为轮缸模型。

图制动轮缸模型根据轮缸的结构和数学模型，在中搭建轮缸的模型，该模型包括机械模块库中的个接触式弹簧阻尼系统，线性弹簧系统和液压元件设计库中的活塞缸以及考虑摩擦的运动质量块，轮缸活塞直径轮缸活塞质量。

电磁阀模型调节器的增压阀为常开阀，减压阀为常闭阀，二者都为二位二通电磁阀，电磁阀自然频率为，阀的阻尼比率为，电磁阀最大流量，如图。

增上的纵向运动可有滚动与滑动两种形式，车轮相对于路面的滑动又可分为滑移与滑动两种形式试验表明，当轮胎在路面上滑移时，将改变轮胎与地面间的附着系数，因而也改变了汽车的制动力。

随着制动压力的升高，在与轮速旋转相反的方向上将产生地面制动力矩，轮速开始减小，随着制动力的增加，车轮开始产生滑移，车轮滚动的成份越来越少，而滑动的成份越来越多，般用滑移率来描述制动时车轮的滑移程度，如公式。

式中，汽车行驶速度滑移率车轮的转动角速度的产生离不开前人对路面特性的研究。

随着人们对轮胎与路面间的互相作用机理和轮胎动力学认识的不断加深，在研究中得到了如图所示的路面附着系数与车轮滑移率的关系。

在轮胎和地面的接触面上还存在着另个摩擦力，它作用在车轮的侧向，称为侧向附着力。

侧向附着力越大汽车的方向稳定性就越好。

汽车在转弯时，转动方向盘使车轮产生个转角，相应的产生了侧向附着力，使汽车持续曲线运动。

决定侧向附着力大小的摩擦系数称为侧向附着系数，侧向附着系数随滑移率的增大而减小。

图车轮滑移率与路面附着系数的关系由图可知，随着制动力的增加，车轮的滑移率也在不断增加，随着滑移滑移率纵向附着系数侧向附着系数率的增加，纵向附着系数会达到个峰值点，其对应的滑移率为。

当滑移率继续增加到时，纵向附着系数开始减小，当时，即车轮抱死拖滑，纵向附着系数降低到最小值，这时地面制动力最小，导致制动距离增加。

由图可看出，随着滑移率的增加，侧向附着系数在不断减小，当时，汽车抗侧向干扰的能力接近于零。

在传统制动的情况下，汽车紧急制动时极易发生车轮抱死，即滑移率，这样不但没有充分利用路面提供的纵向附着力，导致制动距离加长，而且更为严重的是，此时侧向附着系数非常小，抗侧滑能力非常低，也几乎丧失了转向能力。

如果汽车此时受到很小的侧向干扰如汽车重力的横向分力路面不平整产生的横向力横向风力等，就有可能使汽车发生侧向滑动，跑偏或者甩尾掉头等