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双状态CVT电液系统动态特性分析及速比控制研究
| 论文题名： | 双状态CVT电液系统动态特性分析及速比控制研究 |
| 关键词： | 双状态CVT;电液系统;动态特性;速比控制 |
| 摘要： | 作为在上世纪九十年代发展起来的第二代CVT，双状态CVT充分利用了液力变矩器对外载荷的自动适应性能和过载保护性能，明显改善了CVT车辆的起步性能、低速行驶性能和加速性能。而且，由于其增矩变速功能，进一步拓宽了整个变速器的速比变化范围，使得发动机按最佳经济性工作线运行更加可行，提高了燃油经济性。因此，双状态CVT已成为当今世界汽车无级变速传动的主流方向。 本文以课题组自行研制的新型双状态CVT为研究对象，在前人工作的基础上，进一步明确了该系统的基本结构组成、工作原理以及传动特性，并将电液控制系统分为六大部分，详细讨论了各个子系统的功能，分析了液压系统的工作原理及设计思想。其中，重点研究了夹紧力电液系统和速比电液系统的动态特性。应用功率键合图理论，首先建立了夹紧力控制系统的键合图模型，推导了非线性状态方程，对其动态特性进行仿真研究，找出了影响系统动态特性的关键因素。然后，建立了速比控制阀的键合图模型，导出了其非线性状态方程并对其动态特性进行分析，得出了速比控制阀关键参数的变化对其动态特性的影响规律，在此基础上，建立了速比控制系统的数学模型，通过仿真研究分析其动态特性。这些工作为双状态CVT用控制阀的优化设计及电液系统的动态特性分析提供了理论依据。 本文将上述建立的速比控制系统非线性状态方程，经过合理的线性化处理，得出面向控制器设计的速比控制系统传递函数模型。重点探索讨论了DMC-PID串级控制在CVT速比控制中的应用，并进行了与传统PID控制的对比仿真研究。仿真结果表明，DMC-PID串级控制使系统具备较好的鲁棒性和良好的跟踪性，可明显改善系统的动静态性能。另外，以本速比控制系统为研究对象，通过仿真研究，总结了DMC控制参数的选取规律。 本文最后部分进行了比例溢流阀、比例减压阀的压力阶跃响应试验和PID控制下的阶越性速比跟踪试验。试验结果验证了所建数学模型是正确的、合理的、有较高的精度，可以用来分析和预测CVT用液压阀的动态特性以及对速比控制策略和算法的仿真研究。 |
| 作者： | 苏建业 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周云山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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