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原文传递电控电执行器自动变速器开发研究

论文题名：	电控电执行器自动变速器开发研究
关键词：	电控电执行;自动变速器;双向电磁离合器;仿人智能模糊控制;仿真模型
摘要：	随着现代科学技术的飞速发展，人们对汽车性能的要求越来越高，作为汽车核心部件的变速器，其性能的优劣也越来越受到人们重视。经过对现有几种变速器的分析可知，研制一种具有更优性能的新型变速器势在必行。因此本文提出一种将离合器与变速器结合为一体的电控电执行自动变速器的开发与研究。　　该电控电执行自动变速器内部仍然沿用了传统齿轮式变速器的平行轴结构形式，采用此变速器的汽车可以省去传动系中的主离合器，同时变速箱结构中设计了若干双向电磁离合器，代替同步器及手柄等一系列传统选换挡部件，实现离、合及选换挡的双重功能。因此使得电控电执行器自动变速器无论是整体结构上，还是在它的工作原理及控制策略上都区别于传统变速器。它除了具有原手动变速器传动效率高、易于制造、廉价等优点外，且动力性和经济性较好，简单易控。　　首先，本文对电控电执行自动变速器进行了整体结构设计与性能研究，先对其工作原理和基本结构进行了详细分析。再次对该变速器各挡动力传递过程进行分析，并画出其动力传递路线图，若增加电磁离合器的数量，便可增加挡位数量，反之相反。再次，对该变速箱用电磁离合器进行设计。从选型、结构尺寸、磁路、转矩验算和热平衡分析方面对其进行研究；发热分析是电磁离合器可靠工作的前提，本章对其热源进行分析，并给出其热平衡分析时热参数的计算公式，为以后对电磁离合器进行热分析方面研究提供必要参考。并给出电磁离合器及该自动变速器的三维建模结构图。　　其次，对电控电执行器自动变速器控制系统进行了研究。根据其工作原理设计了控制系统的功能和组成，对组成控制系统的软、硬件进行分析，并给出控制系统主要用到的车辆状态参数，为下文控制策略研究做铺垫。最后对控制系统进行抗干扰设计，给出其硬件及软件抗干扰方法，这些方法能有效抑制干扰对控制系统的影响。　　第三，汽车自动变速的控制对象是一些复杂的、时变的、非线性对象，若采用经典控制理论或采用现代控制理论去设计控制系统，难以满足系统对静态和动态的控制性能都有的较高要求。本章在对模糊控制和仿人智能控制策略分析的基础之上，将两者相结合，提出了一种仿人智能模糊控制策略，给出了该控制器的结构、仿人智能积分引入的条件和控制算法、仿人智能参数自调整的基本思想和控制算法等。通过 MATLAB6．3对该控制器进行了仿真分析。仿真结果证明，仿人智能模糊控制器的设计不需要对象精确的数学模型，且实现比较简单，实时控制效果好，符合对本次开发的自动变速器的控制特点，具有一定的应用价值。　　最后,对装有电控电执行器自动变速器的车辆的动态特性进行分析。根据前面提出的控制方法，建立车辆仿真模型，设置相应参数，分别用基本模糊控制和仿人智能模糊控制两种方式对车辆起步和换挡工况进行仿真。通过对仿真结果分析表明，装有该自动变速器的车辆具有很好的动态特性，也说明了此次研发的自动变速器用仿人智能模糊控制具有很好的控制效果。通过两种控制方式的比较，进一步证明了仿人智能模糊控制系统性能优于传统模糊控制，对被控对象有较强的适应性。
作者：	闫守成
专业：	车辆工程
导师：	李水良
授予学位：	硕士
授予学位单位：	河南科技大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文