汽车防抱制动系统（ABS）控制的关键在于对车辆轮速信号的处理，好的滤波方法对它来说尤为重要。卡尔曼滤波法作为一种非线性滤波方法，相对于传统滤波能够更快捷、更准确、更有效、更真实地反应出汽车行驶工况。
ABS系统能有效防止汽车在制动时可能发生的由于制动力过大而导致车轮抱死，引发汽车失去转向能力或者侧偏的危险工况。ABS系统控制的关键是对轮速信号的获取和处理以及系统控制门限值的设定。ABS系统对轮速信号的处理主要包括两方面的内容。一是能对轮速原始信号中的大误差加以识别、剔除，或者抑制大误差的影响，这部分误差主要由外界强电磁干扰和路面粗糙不平引起；二是系统本身的测量误差的处理，如齿圈制造的不均匀、整形电路的触发误差以及计数电路的计算误差等的处理。ABS系统的控制过程是图1所示闭环控制过程。
ABS并不是直接利用车轮的轮速来实现控制，但轮速是其控制算法中计算车轮角加速度和车轮滑移率的基础。由于车轮角加速度信号是轮速信号的一阶微分，因而计算车轮角加速度的信号前必须对轮速信号进行滤波处理。卡尔曼滤波法可以直接用于时变系统的估计，而且可以在计算机上进行递推计算，采用卡尔曼滤波法进行信号处理能快速得到较准确的滤波效果。
卡尔曼滤波方法
卡尔曼滤波算法是一种递推的
达到最小而递推的计算得到。
中值滤波是一种去除噪声的非线性处理方法。中值滤波可用于时间序列分析，可有效地去除一些离散、突发的噪点。中值滤波的基本原理是把数字序列中一点的值用该点的一个邻域中的各点值的中值代替。邻域的大小决定在多少个数值中求中值，窗口的形状决定在什么样的几何空间中取元素计算中值。它的中心一般位于被处理点上。
试验结果及讨论
ABS的制动过程是液压调节系统根据中央控制单元调节自身压力来控制制动力的大小，从而实现安全制动。所以制动器的工作过程应该是随着制动力的变化而张合。当车轮角减速度较大时，液压机构减小系统中的制动力，此时车轮在车辆惯性作用下会加速转动。
图2所示为研究人员所搭建的简易轮速信号检测实验台的基本框图，该实验台主要由两部分组成，即轮速信号的测量部分和数据采集处理部分。前者包括电动机、磁圈以及轮速传感器；而后者包括数据采集卡和微型计算机。通过VC软件在计算机上编制数据采集操作程序，在该实验台上可获得不同工况下的轮速数据。经过数值微分可获得相应的车轮角加（减）速度数据。再通过滤波处理后可获得车辆不同行驶工况下车轮角加（减）速度的信号。本次实验主要是采集制动过程中轮速信号的特征参数。图3、4分别是在汽车配置有ABS系统的情况下，在制动过程中分别采取传统的中值滤波和卡尔曼滤波处理后所得的车轮角加（减）速度信号。
通过观察图3和图4中车速和轮速曲线，我们会发现安装有ABS系统的车辆在制动过程中车速和轮速是比较接近的，且车速曲线基本上位于轮速曲线上方。这说明ABS系统在制动过程中将滑移率控制在一定范围即理想峰值滑移率附近，只是在初始制动（0～400ms）和制动即将结束时（2100ms～0）车速和轮速曲线相离较远，比较符合实际情况。其次，图3中角加速度从制动开始到结束大都处于零点以下，即汽车制动过程中车轮几乎一直是减速状态，与ABS实际制动过程不符。图4中制动后100ms、210ms、400ms等时刻左右都有角加速度大于零的现象，真实的反映了制动过程中车轮在惯性力的作用下存在短暂加速的事实。在制动过程中，当角加速度达到一定门限值时，系统将自动调节制动管路中的压力来达到立即改变制动角速度的目的。即汽车制动过程中峰值时的角加速度应该是一个突变的过程。图3中第200ms～300ms、420ms～460ms以及600ms～620ms时都是直线，即此时车轮的峰值角加速度是不变的。图4中峰值点较多，在100ms、200ms、400ms等时刻峰值角加速度曲线是突变的。卡尔曼滤波法相比传统滤波方法能够更全面，更真实的反映汽车的行驶工况。图3中最大峰值角加速只有初始制动80ms～140ms时比0大，峰值为22m/s*s，其余时刻部位于零线以下，而图4中最大峰值角加速度为36m/s*s。传统滤波法反映出的最大峰值角加速度较卡尔曼滤波法小了许多，存在较大的失真现象。
图3并没有完全真实反映行驶工况，说明传统滤波方法存在一定程度的失真，达不到最佳的滤波效果。图4中波形则能反映出在ABS制动过程中由于制动管路压力的调节，车辆在某些时刻其角加速度为正值，峰值时角加速度会发生突变。通过对比图形我们还可以发现，与传统滤波相比经过卡尔曼滤波后车轮角加速度曲线更加平滑和连续。即采取卡尔曼滤波后制动的过程将更加的平稳。提高了制动的安全性和舒适性。车轮最大角减速度值明显变大，这对ABS的制动过程是非常重要的，我们可以通过增大其门限值，从而提高制动调节的极限，提高制动效率。综上所述卡尔曼滤波方法能准确地滤波，失真较小，能够满足系统中车轮加速度信号计算的要求。并且卡尔曼滤波处理下的ABS系统能够使车辆制动更加平稳有效。
