基于MATLAB的电液式CVT速比最优控制系统分析与设计

分析了对普通电液式无级变速器的速比控制系统,发现其有结构复杂和可靠性低等缺点,提出了CVT速比最优控制系统的设计方案。传统比例阀被PWM高速开关数字阀所取代,建立起PWM阀数学模型及阀控缸数学模型,使得控制系统简化;并用离散系统二次型最优控制理论优化控制参数,设计出最优控制器。运用MATLAB对CVT速比控制系统进行了起步、加速、减速典型工况的模拟试验。结果显示,电液式CVT速比最优控制系统具有较好的稳态与动态特性,确保了实际速比对目标速比的有效跟踪。     

最优控制理论在无级变速器控制系统中的应用

金属带式无级变速器能够最大限度地发挥发动机的经济性和动力性,适合在较大排量车辆上应用。在对金属带式无级变速器电液控制系统进行分析的基础上,建立了速比阀控液压系统的传递函数和速比控制动态特性的数学模型,设计出了最优控制器。并运用Matlab软件进行了仿真。仿真结果表明,所设计的控制器能够很好地满足动态特性。为进行CVT系统的台架实验奠定了基础。     

脉宽调制(PWM)数字开关阀在带钢纠偏控制中的应用

分析用PWM数字开关阀控制液压纠偏缸的原理,建立液压缸的速度与PWM脉宽的数学模型,并用于轧钢厂带钢纠偏系统的改造。实际应用表明,PWM开关阀在带钢纠偏控制系统中提高了纠偏响应速度和控制精度,能够满足生产要求,比传统的电液伺服控制元件控制效果好,并降低了生产成本。     

新型高速开关阀单片机PWM控制电路的设计及应用

主要介绍PWM高速开关阀控制电路的结构、工作原理及其具体的应用。经过试验表明,该控制系统利用其驱动电路及单片机的PWM等模块实现了高速开关阀的快开、快闭等特性。该系统具有开闭效果好、功耗低、PWM信号频率和占空比均可调节、控制信号频率适应范围广等优点。该新型PWM高速开关阀控制系统的开闭频率能达到毫秒级,能够精确地控制并在LCD显示执行元件的压力,实验结果表明该系统动态响应特性良好,在电气液控制系统中有广泛的使用价值。     

脉宽调制先导级高速开关阀特性研究

在大型工程机械和农用车辆上,广泛采用电液比例阀作为工作装置控制元件。PWM先导级高速开关阀在100 Hz时良好的开关性能是决定电液比例阀性能的重要因素。该研究建立了高速开关阀的数学模型,并应用基于Simulation X系统的PWM高速开关先导阀的仿真模型,对高速开关阀阀芯位移响应特性进行研究,分析了弹簧刚度、工作气隙、衔铁质量、线圈电流等参数对阀芯位移响应的影响以及高速开关阀的流量特性,给出流量控制时PWM占空比的修正公式。     

一种新型锥环式CVT定速比试验研究

在分析锥环式CVT结构原理基础上,开发了锥环式CVT定速比试验研究试验台。针对锥环式CVT传动副独特结构及润滑条件,设计了CVT速比控制机构和循环牵引油温度自动控制系统,并实现了与台架的一体化控制。在此基础上,建立了锥环式CVT定速比耐久性试验和效率试验方法,进行了锥环式CVT传动副定速比试验及传动效率试验。结果表明,锥环式CVT定速比试验较准确的考核了锥环传动副传动效率,其结构强度通过了验证,各速比下传动效率均在84%以上,为下阶段锥环式CVT进一步优化、改进提供了依据。     

基于高速开关阀的气动泵气压控制系统设计

根据气动泵气压控制系统的需求,设计了基于高速开关阀的气动泵气压控制系统.首先对数字阀的概念、优点和分类进行了概述.介绍了气压控制系统结构,分析了以PWM方式工作的高速开关阀控制原理.采用单片机,设计了气压控制系统硬件结构,开发了驱动电路.最后阐述了PWM信号的产生程序和PWM控制方式.该系统具有开闭效果好、功耗低等优点,而且PWM信号频率和占空比均可调节,表明了高速开关阀在气压控制系统中有广泛的使用价值.     

电驱动无级自动变速传动动态控制研究

采用直流电机作为金属带式无级自动变速器(Continuously variable transmission,CVT)的调速驱动机构,与传统的电控液动方式相比,可大大减少系统的零件数目,提高整机效率,提高CVT的速比响应速度和控制精度.在分析电驱动CVT结构的基础上,建立了CVT调速机构和速比变化率的数学模型,设计了基...     

PWM高速开关阀的研制与应用

介绍了新型PWM高速开关阀的结构、工作原理及其具体的应用。经过试验表明．该新型PWM高速开关阀的开关频率达到14Hz，可以满足电液控制系统需求。     

基于改进PID的CVT速比控制器设计

针对常规PID速比控制器在无级变速器(CVT)速比控制过程中存在的稳定性差、反应慢等问题,对其积分项和微分项分别采用抗积分饱和及不完全微分进行改进,设计了改进PID速比控制器。设计了CVT速比控制仿真模型,仿真模型中速比控制器子模型分别采用常规PID速比控制器和改进PID速比控制器,在Simulink环境下进行了阶跃速比跟踪对比仿真试验。试验结果表明,改进PID速比控制器与常规PID速比控制器相比能够使CVT速比控制过程的超调量减小、反应速度加快、振荡次数减少,CVT实际速比对目标速比跟踪良好,系统的稳态特性和动态特性得到改善。     

金属带式无级变速器数学模型极其鲁棒控制研究

介绍了金属带式无级变速器控制原理,对无级变速器电液控制系统基本组成元件进行了分析,建立了无级变速器电液控制系统的数学模型,将基于Riccati方程状态反馈解的标准鲁棒H∞控制器设计方法用于金属带式无级变速器的电液控制系统中,设计出了鲁棒H∞控制器,并进行了仿真.仿真结果表明,通过鲁棒H∞控制可使系统稳定性提高,控制精度提高,并使系统具有较强的抗干扰能力,表现出很强的鲁棒性.     

直动式比例减压阀功率放大器对其控制品质的影响

比例减压阀功率放大器存在谐波干扰、占空比突变、颤振信号频率选择不当等问题,影响其出口压力控制品质。针对该问题,通过建立某型直动式比例减压阀的动态数学模型,并用Pspice与AMESim软件协同仿真,研究了PWM控制信号谐波干扰信号、占空比突变及不同频率的颤振信号对比例减压阀控制品质的影响。结果表明:放大器PWM开关电路产生的高频谐波干扰信号将导致减压阀出口压力出现小幅低频波动;降低PWM信号占空比的突变可以减小出口压力的瞬时尖峰;提高颤振频率可有效改善稳压精度,但上限频率受改善滞环效果限制。     

一种脉宽调制式数字流量阀性能分析

数字阀有抗干扰、抗污染等优点,但直接控制的脉宽调制（PWM）式数字阀控制流量小、出口流量不连续等缺陷而限制了其应用。为此,设计出一种两级数字流量控制阀,其先导级采用基于PWM的高速开关阀,主级采用基于流量-位移反馈的插装阀,该数字阀具有结构简单、能量利用率高、先导数字控制、主阀连续输出流量等特点。阐述了该数字流量阀的工作原理,在SimulationX软件中建立了相应的数学模型,利用试验数据对主阀和先导阀模型进行了验证,通过仿真和理论推导得出主阀阀芯位移、总流量、放大倍数等参数与结构参数的关系,并对其性能进行了分析。结果表明：该数字阀工作原理是可行的,通过调整先导阀PWM控制信号占空比即可改变主阀出口流量。研究结果对该数字阀的进一步研发和改进有重要意义。     

EXPERIMENT STUDY ON SPEED RATIO CONTROL OF METAL V-BELT TYPE CVT

Based on the control scheme of force and position, the controlling and testing system of metal V-belt type CVT is developed. Having taken account of the complex nonlinear characteristics of the CVT shift dynamics and the saturation and nonlinear characteristics of the speed ratio control valve, the speed ratio fuzzy controller based on the speed ratio feedback is designed. The experiment results show that the developed speed ratio control system is practical and feasible.     

Shift speed improvement of a metal belt CVT

This paper presents a CVT line pressure control strategy for the increased shift speed. Firstly, an algorithm to increase the CVT shift speed is suggested based on a modified CVT shift dynamics and shift speed maps are constructed. In addition, simplified dynamic models of the line pressure and the ratio control valve are derived by considering the CVT shift dynamics, and low level control algorithms for the ratio and the line pressure control are proposed. Using the shift speed maps and the simplified dynamic models of the CVT system, shift performance is investigated. It is found from the experimental and simulation results that improved shift speed can be achieved by increasing the line pressure.     

无级变速传动装置夹紧力控制系统建模、辨识及实验验证

无级变速传动装置的夹紧力控制系统无法通过数学分析的手段建立精确的数学模型，为了解决这一问题，提出了借助实验建立该系统的数学模型的方法；以时序分析理论为依据，利用系统的输入输出信号建立了该系统的AR模型；然后采用Burg算法辨识出该模型的参数；最后通过实验验证了该模型的精确性，结果表明，所建立的数学模型与实验结果的一致性较好。     

电子限滑差速器电液控制系统特性研究

 以某电子限滑差速器（ELSD）中的电液控制系统为研究对象，分析其电液回路的控制原理及响应特性。根据回路各部件间的机、电、液联动关系，建立系统的数学模型。并运用AMESim/Simulink建模仿真平台，搭建ELSD的液压仿真模型。基于该模型，分析ELSD活塞输出压力与脉宽调制（PWM）信号控制的高速开关阀之间的动态响应关系。研究PWM信号频率、占空比、车轮间转速差及差速器、高速开关阀设计因素对输出油压的影响。通过分析仿真实验结果，提出提高该系统响应速度及控制精度的方法。     

比例电磁阀变频率PWM驱动方法

在挖掘机等工程机械中使用的嵌入式控制器普遍利用脉冲宽度调制(PWM)来驱动比例电磁阀。但由于PWM脉冲输出的特点和电磁阀自身电感特性的双重制约,使PWM驱动的比例电磁阀性能难以充分发挥,甚至会影响控制系统整体稳定性。因此,一种根据不同占空比改变PWM频率的方法被用于驱动比例电磁阀。控制器根据电磁阀控制需求的不同占空比,输出不同频率的PWM。测试结果证明,使用变频率PWM驱动比例电磁阀的方法可以在保证比例电磁阀二次压力稳定的前提下,维持自身的小幅震荡,同时降低比例电磁阀的功率损耗。     

DCT离合器热负荷仿真研究

分析了双离合器式自动变速器中干式和湿式离合器的特点,着重对影响干式双离合器性能和寿命的因素进行了分析,其中滑摩导致的温升是影响的关键。建立了双离合器式自动变速汽车起步过程传动系统动力学模型,采用双离合器起步控制策略,进行了摩擦副压盘滑摩功仿真计算。利用ANSYS分析软件进行了摩擦副压盘瞬态温度场、重载坡道重复起步时压盘温度变化及压盘热容量对温升影响的仿真分析。