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电控机械式变速器选换档精确位置控制研究
| 论文题名： | 电控机械式变速器选换档精确位置控制研究 |
| 关键词： | 汽车变速器;不确定性;自适应控制;终端滑模控制 |
| 摘要： | 电控机械式自动变速器(Automated MechanicalTransmission，AMT)是在传统的手动机械式变速器(Mechanical Transmission，MT)的基础上加装了电子控制系统。既具有传统手动变速器传动效率高、油耗小的优点，同时，由机器来完成操作离合器和选档的动作减少了驾驶人员的劳动强度，在自动变速器产品中占有十分重要的地位。选换档控制系统的性能的好坏直接决定了 AMT产品实现自动换档的同时能否具有良好的换档品质。因此，对电动选换档控制系统的研究非常必要。本文所做内容如下： 首先，以电控机械式自动变速器的电机及选换档执行机构为研究对象，研究了选换档执行机构的机械结构，并对其进行了受力分析。对该机构的驱动电机(直流有刷电机)通过牛顿第二定律和基尔霍夫定律建立了电机的数学模型。电机作为该执行机构的动力源，通过转矩分析，建立了换档执行机构整体的数学模型。 其次，为了减小汽车的换档时间，选择了应用于非线性系统控制领域鲁棒性很强的滑模变结构控制算法控制选换档电机及执行机构。考虑到系统本身存在一定的参数摄动、未知干扰及时变负载，提出利用自适应的方法对这些不确定性因素进行估计。本文综合滑模变机构控制及自适应控制的优点，分别设计了基于自适应的迭代快速终端滑模控制器及基于自适应的高阶终端滑模控制器分别对选、换档系统进行控制，并利用李雅普诺夫函数证明了该控制算法可以在有限时间内收敛。 最后，通过对两种控制器分别以选、换档执行机构为被控对象进行了MATLAB仿真，并与传统 PID的控制效果进行了对比，对比结果可以自适应滑模控制算法具有明显的控制效果；将两种控制器分别进行了台架实验并双闭环 PID控制效果进行对比，通过将设计好的控制算法下载到TCU中进行实验，利用上位机得到位移数据，根据数据拟合得出了各个控制算法的结果，验证了系统具有较好的控制精度。 |
| 作者： | 武雪尉 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 臧怀泉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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