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微型汽车自动离合器控制策略研究与原型设计
| 论文题名： | 微型汽车自动离合器控制策略研究与原型设计 |
| 关键词： | 自动离合器;控制策略;驱动电路;微型汽车 |
| 摘要： | 微型汽车自动离合器ACS是在传统的干式摩擦离合器基础上改进的。本系统保留了传统的离合器踏板，将离合器执行机构与原有的离合器操纵机构并联安装，可以选择使用手动或自动控制。一方面，满足了驾驶员追求驾驶乐趣的要求；另一方面，实现了离合器的自动控制，减轻了驾驶员劳动强度，并且它使离合器的接合分离动作趋于最优化。因此，它提高了汽车的动力性与燃料经济性。本系统采用电动驱动式，相比于其它形式的驱动，它具有结构简单、精度较高和低成本等优点，尤其适合使用在追求价格低廉的微型汽车上。 离合器自动控制的好坏很大程度上取决于它的控制策略的好坏，控制策略直接影响着汽车的行驶状况和换档品质。为此，本文首先论述了离合器的系统模型，分析了离合器接合过程中两个性能评价指标--冲击度、滑磨功，确定了将离合器接合过程中的接合量与接合速度作为控制变量，实现了“快-慢-快”的接合控制规律。这些为离合器的控制系统的设计奠定了理论基础。 本系统采用ATmega16 AVR单片机作为控制系统的微处理器，该处理器具有丰富的外设接口，可以很容易地实现多路信号采集任务与产生用于直流电机调速所需的PWM信号。本系统完成了离合器控制系统执行机构传动方案、部分硬件电路和软件系统关键问题的设计。在执行机构传动方案设计中，采用螺旋传动将直流电机旋转运动转化为直线运动以实现离合器的接合分离动作。在硬件电路中，充分利用单片机功能资源，完成了供电电路、离合器位置传感器检测电路、档位传感器检测电路、换档力传感器检测电路、液晶显示驱动电路、K线通讯电路和电机H桥驱动电路的设计，这些构成了离合器控制系统的硬件平台。在软件系统中，采用模块化设计思想，将其划分为六个子模块以便于开发。然后对于软件系统中的一些核心问题进行了阐述，如采用数字PID控制技术对电机进行控制，实现了离合器接合位置和速度的精确控制；利用基于K线的KWP2000协议与发动机ECU进行通讯，获取了发动机转速、车辆速度及节气门位置信息；最后，说明了离合器起始接合点的测试方法，它使离合器的控制能够实现自适应地调整。 |
| 作者： | 柳承军 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 肖峻 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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