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金属带式无级变速器控制系统建模仿真与液压系统研究
| 论文题名： | 金属带式无级变速器控制系统建模仿真与液压系统研究 |
| 关键词： | 无级变速器;控制系统;模糊控制;金属带;带传动;变速装置;液压系统;汽车传动 |
| 摘要： | 随着汽车工业的不断发展，人们对于燃油经济性、驾驶的舒适性等要求越来越高，金属带式无级变速器CVT应运而生。它能够实现真正的无级变速，而且传动比连续、传递动力平稳、操纵方便，具有节省燃油、改善排放等特点，被专家认为是二十一世纪的汽车传动的主导产品之一。 本文在对金属带式CVT各组成部分的构造和功能进行研究的基础上，分析了CVT机液控制系统的结构和工作原理以及CVT电液控制系统的工作原理，并介绍了单、双压力回路两种液压方案。对CVT控制的关键技术——夹紧力控制与速比控制进行了理论性研究。为了对CVT动力性和燃油经济性进行了研究，建立了发动机的转矩、燃油消耗、转速调节特性等模型，并据此得到最佳经济性速比和最佳动力性速比的数表。CVT可以根据行驶模式、车速、驾驶员意愿等在线计算出目标速比，为速比的自动控制调整提供了依据。 由于汽车和发动机是具有滞后的高阶非线性系统，而无级变速器系统又具有本质非线性，其参数随着环境和时间的变化而变化，利用常规控制器很难保证系统一直具有很好的动态性能和系统精度。所以本文控制对系统的设计采用了适应性好、鲁棒性强的模糊控制策略。对于CVT的夹紧力控制，论文通过比例溢流阀的数学模型及传递函数方框图的研究建立起夹紧力控制系统。采用模糊控制策略设计控制器并用MATLAB进行仿真，仿真结果显示实际夹紧力能够很好的跟随目标夹紧力的变化。对于CVT的速比控制，建立了速比的数学模型和电液控制系统。本文采用模糊自适应整定PID策略设计控制器，使系统对汽车参数和外界负荷的扰动具有良好的鲁棒性。仿真结果显示实际速比能够有效的跟随目标速比的变化，同时也证明了数学模型和控制系统的设计方案是正确的。 文中最后对单压力回路和双压力回路的优缺点进行了分析，在借鉴各自特色的基础上设计了一种新型的液压回路。新型液压回路在结合了单压力回路结构简单、双压力回路易于实现速比精确控制的优点的同时，使液压系统的组成大大简化。 |
| 作者： | 许万滨 |
| 专业： | 化工过程机械 |
| 导师： | 宋锦春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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