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原文传递基于模糊控制的工程车辆四参数换挡控制器研究

论文题名：	基于模糊控制的工程车辆四参数换挡控制器研究
关键词：	工程机械;液力自动变速器;四参数换挡规律;模糊控制;电子控制系统
摘要：	自动变速控制技术问世以来，主要被应用于汽车及军用车辆，技术日渐成熟。而其在工程车辆中的应用却存在一定程度的滞后，尤其是在国内工程车辆领域，能够拥有自主知识产权的自动变速控制产品还较少，大多数厂家正在由单纯的仿制向自主开发过渡。所以，进行工程车辆自动变速技术的研究具有重要的意义。　　本文通过对国内外工程车辆自动变速控制系统换挡规律研究现状和发展趋势的全面分析，在工程车辆“三参数”和“四参数”换挡规律的基础上，提出并设计了基于模糊控制的工程车辆四参数换挡控制器。主要包括以下内容: 　　 1.通过广泛查阅国内外相关文献，充分了解自动变速箱的种类与自动变速技术的发展趋势，并通过对各种类型的自动变速箱优缺点及其适用对象进行研究，选用了液力自动变速箱作为本论文的研究对象。　　 2.以ZL50装载机为例，研究了工程车辆动力传动系统，对液力变矩器的性能参数、行星齿轮的传动以及发动机的调速特性等自动变速控制相关的基础理论知识进行了详细的研究，为研究车辆换挡规律做了理论上的铺垫。全面分析了液力变矩器的传动效率，针对传动效率的两个低效区，提出了使其快速进入高效区的方法，并运用三维绘图软件Pro/E和有限元分析软件Abaqus对齿轮啮合接触应力进行了仿真分析。　　 3.充分研究了工程车辆二参数、动态三参数以及四参数换挡规律的优缺点，在三参数模糊控制换挡和四参数换挡理论研究的基础上提出了基于模糊控制的工程车辆四参数换挡规律。以泵轮转速和涡轮转速作为模糊控制器的输入量，以油门开度和工作油泵的压力作为模糊控制规则库的制定原则设计了自动换挡模糊控制器。　　 4.根据工程车辆四参数模糊控制换挡规律的理论研究，设计了基于AT89S52单片机的自动变速控制系统，采用模块化理论将自动变速控制系统硬件原理图分为五大模块来进行设计，并采用了光电隔离、整形滤波以及稳压电路等技术对自动变速控制系统进行了硬件抗干扰设计。最后采用了Prote199SE绘图软件对系统硬件原理图进行了绘制。　　 5.结合自动变速控制系统硬件原理图，运用Keil编程软件和C51编程语言，对自动变速控制系统的软件子系统进行了设计。最后，结合硬件抗干扰设计，运用AT89S52单片机自带的“看门狗”功能、软件冗余技术以及软件陷阱技术对系统软件进行了软件抗干扰设计。　　通过以上的研究工作，本论文比较系统的阐述了模糊控制理论在工程车辆四参数换挡规律中的应用，由于采用了驾驶员以及其他专家的知识作为模糊控制的规则，使自动变速器的换挡规律更具人性化，弥补驾驶员间的技术差异。对自动变速器在工程车辆上的广泛应用做了理论上的准备。
作者：	曹石
专业：	机械电子工程
导师：	岳明君
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文