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汽车AMT电控单元硬件在环仿真
| 论文题名： | 汽车AMT电控单元硬件在环仿真 |
| 关键词： | 硬件在环仿真;机械式自动变速器;电控单元;换档规律;自动档汽车 |
| 摘要： | 配备自动变速器的车辆可以有效减轻驾驶人员的劳动强度，出于对车辆驾驶安全的要求，自动档汽车已成为市场主流，成为汽车工业发展的趋势。机械式自动变速器(AMT)具有改装简单、传动效率高、装配费用低等特点，在自动变速器领域广受关注。但车辆实际运行情况复杂多变，AMT产品的开发仅仅依靠台架试验和道路试验会耗费大量的人力、物力、财力，前期软件功能的不完善不但会造成重复的装车试验还存在一定的安全风险。 结合硬件在环仿真技术开发AMT产品，由计算机模拟车辆运行状态，测试电控单元(TCU)的软件功能，验证和完善控制策略，可有效节约开发成本、保障产品质量、缩短开发周期。因此，采用硬件在环仿真的方式进行AMT产品的开发具有实际意义。本文以课题室开发的TCU硬件为基础，在xPC双机系统上实现了TCU的硬件在环仿真，验证了AMT产品控制逻辑的有效性。 首先，分析了几种常用的硬件在环仿真平台，根据成本需求选择了xPC硬件在环平台，针对控制器需求对平台进行了改进，详细介绍了xPC双机系统构成并进行平台搭建。 其次，假设汽车运行在平直道路上并忽略弹性阻尼的影响，对发动机部分、传动系部分、车身部分进行了数学分析，对选换档执行机构传递函数进行了理论推导。根据数学分析利用MATLAB/Simulink软件搭建了发动机模型、传动系模型和车身模型，由于电机参数未知，本文利用选换档电机及执行机构的实际输入输出对系统传递函数的参数进行系统辨识并搭建选换档电机和执行机构的仿真模型，搭建CAN通信模型并进行模型离线仿真。利用LabVIEW软件设计了人机交互界面，通过调用库函数节点模块调用 API函数监测目标机实时环境中运行的车辆模型运行状态并对油门开度等进行控制，同时采集电机驱动模块输出的PWM信号并转换为连续的电压信号作为电机模型的输入。 最后，通过研究优秀驾驶员换档规律，将档位固定情况下不同油门开度的升降档速度点利用插值的方法绘制成换档规律曲线，基于此规律利用查表的方法实现相应的换档逻辑软件功能设计，利用位置、速度双闭环 PID控制算法实现选换档电机控制。综合换档逻辑和控制策略通过 xPC硬件在环仿真平台实现 AMT电控单元自动换档的功能。 |
| 作者： | 孙东来 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 臧怀泉;边淑媛 |
| 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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