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基于驾驶员起步意图的AMT控制方法研究
| 论文题名： | 基于驾驶员起步意图的AMT控制方法研究 |
| 关键词： | 驾驶员;起步意图;电控机械式自动变速器;隐马尔可夫模型;最优控制;磨损机理;分形接触模型 |
| 摘要： | 电控机械式自动变速器(AMT)在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。发展AMT技术对于节约能源，减少污染，提高行车安全等具有重大的现实意义，AMT的可行性已经过大量的试验论证，将其作为国内自动变速研究开发的重点并尽早实现产业化已得到广泛的认同。而起步控制一直是AMT系统控制的重点和难点。 本文在分析发动机模型、离合器模型、整车模型和执行机构模型的基础上，建立AMT系统动力学模型，为AMT起步控制策略的实现提供了平台和依据。 为了使AMT系统能够识别驾驶员的不同起步意图，对起步意图进行了重点研究。根据正交试验设计方法，量化油门开度、油门开度一阶导数及二阶导数对起步意图的影响，并利用隐马尔可夫模型(HiddenMarkovModel，HMM)对快速起步、中速起步和慢速起步三种起步意图进行建模与识别。 在识别起步意图的基础上，研究不同起步意图下的离合器最优控制及实现。从系统综合的角度出发，基于极小值原理，优化滑摩功、冲击度、发动机转矩、发动机角加速度，得到以解析形式表达的最优控制量和最佳轨线。以油门开度、油门开度的一阶导数和二阶导数为输入，以量化的冲击度为输出，建立起步阶段冲击度量化模糊推理模型，并以此将驾驶员起步意图和离合器最优控制过程结合在一起，从而实现不同起步意图下离合器的最优控制。根据发动机转速和转矩的最优轨线，可以得到最优的理想油门开度曲线。该理想油门开度曲线既可以反映驾驶员的起步意图，也符合离合器的最优控制过程。 离合器的滑摩情况可由滑摩功来评价，但滑摩过程中引起的磨损却无法量化，为了进一步研究离合器接合过程中的磨损机理，定量描述磨损深度，从粘着磨损理论出发，结合M-B分形接触模型，建立离合器稳定磨损阶段的磨损模型，从而得到最优接合过程中离合器每次接合的平均磨损深度率表达式，以此来进行离合器磨损的动态优化。 为了验证起步意图模型的准确性及对不同类型驾驶员的适应性，利用采集工具CANcaseXL和CANape，对不同类型驾驶员起步过程中的油门开度和车速数据进行采集研究。实验结果表明，综合不同类型驾驶员的起步意图HMM模型可以较好的识别和适应不同类型驾驶员的起步意图。 本文的研究对掌握AMT起步控制关键技术，加快其产业化进程具有重要的促进意义。 |
| 作者： | 戴丰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张建武;鲁统利 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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