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基于子空间广义预测控制算法的CVT控制系统
| 论文题名： | 基于子空间广义预测控制算法的CVT控制系统 |
| 关键词： | 无级变速器;控制系统;子空间;广义预测控制;鲁棒性能 |
| 摘要： | 将无级变速器(CVT)与有级的变速器相比较，安装有无级变速器的汽车在排放方面污染大大降低，燃油更具有经济性。随着科技不断发展，无级变速器中金属带的传递扭矩不断地增加，使无级变速器的应用得到了极大的推广，从排量方面上看：从小排量型向中高排量型发展，以及应用到混合动力车型。CVT与发动机匹配是否理想、工作是否协调、环保节能与舒适的目的能否达到；金属带受到液压缸施加的夹紧力是否过大，同时应避免金属带与带轮之间的滑转；汽车在实际行驶时受到阻力，速比能否跟踪其实时变化以及怎样发生变化，CVT的控制系统与这些难题具有密切的联系。在无级变速器技术整个研发过程中，如何控制无级变速器是其主要技术瓶颈之一。因此实现CVT系统的自动控制是目前重要研究课题。 针对上面描述，结合现有实验条件，本文选择金属带式CVT为研究对象，并对其控制系统进行了研究，主要完成了以下研究工作： ①基于对金属带式无级变速器的结构、发展现状、工作原理及其控制方式的对比分析，研究了无级变速器速比与夹紧力之间的控制关系。 ②指出了子空间辨识的特点及面临的难题，分析了广义预测控制算法的优缺点，推导出了子空间广义预测控制基本算法(BSPC)的结构，提出了具有PI结构的子空间广义预测控制算法(PI-SPC)。以一个纯延迟的双输入双输出受控对象为例，借助仿真实验，对BSPC与PI-SPC两种算法作了比较研究。结果表明，具有PI结构的子空间广义预测控制可消除基本算法的稳态误差，更具有优越性。 ③根据CVT控制系统的运行机理及经验，分析了金属带式CVT的传动特性，构建了以夹紧力控制阀线圈和速比控制阀线圈电流信号为输入，从动带轮油缸内压力和CVT、实际速比为输出的控制模型。 ④基于对CVT控制系统的子空间辨识，与经验模型的比较结果证实了子空间辨识更有效，据此设计了从动轮缸内压力和CVT实际速比的PL＿SPC控制系统。仿真结果表明，控制输出可满足夹紧力负荷控制要求，使速比保持在最佳工作点上，并具有较强的鲁棒性能。 |
| 作者： | 林远宗 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 余楚中 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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