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汽车无级变速传动系统建模与控制策略仿真研究
| 论文题名： | 汽车无级变速传动系统建模与控制策略仿真研究 |
| 关键词： | 汽车;无级变速传动;建模;仿真;模糊控制;综合控制 |
| 摘要： | 无级变速传动是汽车理想的传动方式，是各国汽车公司和研究者们研究的热点课题。目前金属带式无级变速器已经获得了较广泛的应用，但在理论和实践上仍不十分成熟，进行汽车无级变速传动系统匹配及控制策略的研究，具有重要的理论和工程实用价值。本文对金属带式无级变速传动系统的传动机理、匹配及控制策略等进行了深入的理论分析和仿真研究，具体研究内容如下： 分析了带传动的基本运动规律，研究了负载状态下带轮油缸压力与速比和输入转矩的关系，得出了主、从动轮油缸压力平衡控制模型。 在实验数据基础上，利用三次样条插值构造了发动机转矩和油耗数学模型，确定了最佳经济性与最佳动力性工作线。讨论了实现汽车最佳经济性和最佳动力性的发动机与CVT最佳匹配控制策略，得出了不同工况下速比控制目标。 建立了包括发动机、离合器、CVT、载荷在内的传动系统数学模型，利用仿真软件Matlab/Simulink构建了整车动力学仿真模型。基于离合器接合评价指标提出了基于驾驶员经验的离合器油缸压力模糊控制策略，设计了模糊控制算法，构建了模糊控制器并进行了仿真。仿真结果表明模糊控制算法能有效减小滑磨功，同时能够降低起步对发动机造成的冲击。 为解决动态过程中无级变速汽车动力性和经济性相协调的问题，提出了以加速踏板对应的目标功率为目标控制量的油门一速比综合控制策略，构造了油门、速比双闭环综合控制系统。金属带式无级变速传动的动态特性是影响汽车动态性能的主要因素，速比变化率是决定无级变速传动动态特性的关键。利用Matlab模糊工具箱设计了油门模糊控制器和参数自调整速比模糊控制器，基于仿真模型对各种工况进行了控制策略的仿真，仿真结果表明综合控制算法对于各种工况均具有较好的控制效果，且算法容易实现，具有较大实用价值，对于无级变速器TCU的控制软件设计具有指导作用。 |
| 作者： | 谢先平 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 温嘉斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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