纯电动客车AMT变速器试验控制系统开发

纯电动客车采用车载电机为整车提供动力,与之匹配的自动机械变速器(AMT)在结构、选换挡控制策略上较传统发动机用AMT有着较大差异,在研发过程中,传统的变速器试验台架已不能满足多参数协调控制试验的需求。以纯电动客车AMT在设定工况下进行自动换挡试验为目标,采用嵌入式PXI平台设计开发基于CAN通讯网络的纯电动客车AMT试验控制系统,可实现AMT选换挡控制器TCU,功率输入模拟电机,负载模拟测功机等部件间的实时通讯和协调控制,能有效完成纯电动客车AMT变速器的选换挡性能试验。试验运行结果表明,该控制系统可对纯电动客车AMT选换挡性能进行有效测试。     

机械自动变速(AMT)系统选挂挡过程控制

对机械自动变速系统的选挂挡过程控制进行研究,应用二次线性最优控制器,对选挂挡机构驱动电机位置进行控制设计,完成控制算法与程序开发。在此基础上,应用相应的试验台架进行换挡过程验证。结果表明,在二次线性最优控制器控制条件下,AMT系统的换挡过程可靠、挡位跟随迅速。     

电动汽车两档机械自动变速器控制器设计

针对目前电动汽车的选换挡品质欠佳和经济性低的问题,提出了新型电控式机械两档自动变速器设计。该变速器基于电动汽车电控式机械自动变速器控制器的结构以及工作原理,采用直流有刷电机作为电控式AMT控制器的执行选换档电机,选用了Freescale公司的MPC5634单片机设计了变速器控制器硬件电路,并通过分析电控式AMT的基本控制方式,设计了控制器的主程序以及各个子模块程序,增加了CAN通信模块和串口通信模块来实现电控式AMT控制器与整车系统的数据传输,最后对控制器进行了台架换档试验。实验结果表明:所设计的控制器能很好地实现选换档操作功能,且性能稳定。     

电动客车AMT控制策略的Cruise和Matlab/Simulink联合仿真研究

采用多挡传动系统可以提高电动客车的动力性和经济性,降低对电机的要求,延长续驶里程。建立了电动客车AMT的控制模型,制定了换挡控制策略,优化了换挡规律。通过对电机特性分析,以及离合器在起步和换挡过程中的性能评价,制定了基于Matlab/Simulink的电机和离合器控制策略。制定了最佳动力和最佳经济性的换挡规律,并用Cruise软件进行了仿真,仿真结果表明,制定的控制策略能够使电机工作于高效区,有效提高了电机的运行效率。     

AMT换挡性能试验台设计与开发

论文分析了换挡时间、选换挡位移、换挡力对AMT换挡性能的影响,并以这三方面为AMT换挡性能的检测指标设计开发了AMT换挡性能试验台及其测控系统。试验台通过电机将动力由变速器输出轴输入,可以模拟车辆稳速行驶时工况,实现了对变速器总成不同工况下的换挡性能测试。试验结果表明,试验台可以检测AMT换挡性能的相关参数,为研制开发、批量生产AMT提供了一定的试验依据。     

商用汽车AMT气推液式选换挡机构设计与分析

根据AMT选换挡执行机构设计要求,提出了一种用于商用车的气推液式机械电控机械自动变速器AMT选换挡机构设计方案,选换挡缸均采用普通单活塞缸,通过对高速开关阀占空比的增量PID控制实现选挡与退挡位置的精确定位。并根据气压传动和液压传动理论建立其数学模型,进而利用Matlab/simulink仿真工具建立机构仿真模型。并在不同气源压力下进行仿真试验,对挂挡、退挡、选挡进行了动态仿真分析,为设计方案论证及其参数设计提供仿真依据。     

一种直流力矩电机的变结构控制器

给出了一种针对随动速度过程的变结构控制器.根据模型参考控制原理,将系统输出与参考模型相比较得到偏差,变结构控制算法根据变结构控制原理,将这一偏差进行控制面加以抑制,使误差消失在滑模态上,从而保证电机的输出速度的动态跟踪特性.仿真分析表明了设计的控制器,适合于一类随动过程的动态跟踪控制.     

基于RBF神经网络的PMSM滑模控制

针对永磁同步电机(PMSM)系统中经典滑模控制器产生的抖振现象对机械结构带来的损耗问题,设计了基于径向基(RBF)神经网络的滑模控制算法。采用RBF神经网络实时调节滑模控制中指数趋近律的切换增益,通过梯度下降法优化RBF神经网络的权值,增强电机的动态特性与抗干扰能力。与滑模控制进行对比仿真实验,仿真实验结果表明,该控制算法的跟踪性能更好,且能够有效降低滑模控制器的抖振。     

一种直流力矩电机的变结构控制器

给出了一种针对随动速度过程的变结构控制器.根据模型参考控制原理,将系统输出与参考模型相比较得到偏差,变结构控制算法根据变结构控制原理,将这一偏差进行控制而加以抑制,使误差消失在滑模态上,从而保证电机的输出速度的动态跟踪特性.仿真分析表明了设计的控制器,适合于一类随动过程的动态跟踪控制.     

基于CAN通信的AMT离合器控制策略研究

为满足机械式自动变速器(AMT)对整车动力传动系统协调控制的需要,分析了基于SAE-J1939标准的发动机控制报文,设计了AMT控制器(TCU)与发动机控制器(ECU)通过CAN总线进行协调控制的控制方法,根据换挡过程中的不同状态建立了对应的发动机控制策略,并进行了整车试验。试验表明,该控制方法可满足AMT系统换挡过程中对发动机进行协调控制的需求,与发动机协调配合的平顺换挡。     

全电AMT同步过程控制策略及验证

全电AMT执行机构的控制策略是AMT系统的关键技术。通过分析AMT执行机构特点及AMT的换档过程,制定了AMT挂档同步过程的控制策略,并在MATLAB/Simulink软件中建立了控制策略模型,最后在装载AMT的样车上进行了实车验证。结果表明该控制策略能够有效地控制AMT挂档时同步器的同步过程。     

考虑行走弹性影响下的车辆换挡过程分析

为研究行走弹性对工程车辆行走换挡过程的影响,建立了考虑驱动轮轮胎变形引起的车辆行走弹性影响的整车行走动力学模型,该模型适用于换挡过程分析。计算与分析了典型装载机动力换挡过程,将考虑或不考虑行走弹性时计算得到的整车加速度和瞬时冲击度的变化过程分别进行了对比,利用实车试验对单一换挡过程进行了验证;并将考虑行走弹性时升挡过程中变速箱输入输出转速变化过程、离合器滑摩功率特性的计算结果与不考虑行走弹性时换挡过程的计算结果进行了对比。研究结果表明：与不考虑行走弹性的情况相比,行走弹性变形使得换挡过程中整车加速度的变化更加平缓;换入挡离合器有两次滑摩过程,冲击度更小,换挡时间更长;离合器接合时的冲击度与其接入时间有关;滑摩功更小。     

基于MATLAB/Simulink的AMT换档液压缸动态特性研究

机械式自动变速箱(AMT)换档液压缸的动态特性直接影响AMT系统的换档动作和换档同步环的寿命。本文结合换档液压缸在AMT系统中的应用示例,在分析了换档液压缸的结构特点的基础上,推导并建立了换档液压缸的动态数学模型,然后通过MATLAB/Simulink的建模,仿真分析了换档液压缸的动态特性,为AMT系统的设计提供了依据。     

基于中间轴制动器AMT换挡品质控制

针对自动机械变速器(Automated Mechanical Transmission,AMT)换挡过程存在动力中断的问题,分析了换挡过程各阶段的特点,确定了中间轴制动器在转速同步阶段的作用,并在此基础上提出了中间轴制动器参数的计算方法。结合气缸式执行器气压的滞后特性,提出了一种以同步器结合套和待结合齿轮转速差为控制目标,从而控制中间轴制动器介入时间的控制策略。利用AMESim搭建了中间轴制动器的动力学仿真模型,利用Simulink软件搭建了控制策略仿真模型。通过模型仿真,分析了由于气压的滞后特性,策略采用不同目标转速差时对换挡品质的影响,并且论证了顺序升挡和跳跃升挡时控制策略对提高换挡品质的作用。     

采用电磁驱动配气机构的汽油机换挡过程控制

针对采用电磁驱动配气机构（EMVT）的汽油机,建立了面向控制的无凸轮发动机平均值模型。设计了EMVT的控制模块,实现了直接通过控制进气门运动来调节进气量,进而控制发动机转速和转矩输出。在此基础上,针对电控机械式自动变速器（AMT）的换挡过程,提出了一种基于离合器传递转矩的发动机转速和转矩控制策略,以缩短换挡时间和提高换挡品质。在MATLAB/Simulink环境中进行了仿真,验证了EMVT控制模块和发动机换挡过程控制策略的有效性。     

两挡纯电动汽车多目标参数解耦优化方法

提出了一种采用分层方法的解耦优化算法。外层采用多目标粒子群算法对整车动力部件参数进行优化，同时引入对电池以及逆变器的效率优化，将得到的不同优化结果实时提取并传递给内层；内层采用Bellman动态规划算法，根据外层优化得到的动力部件参数求解，建立优化后的换挡策略。在此基础上，通过广义回归神经网络提取动态规划的换挡优化结果，利用所得到的换挡策略建立了自适应驾驶员模型和整车正向仿真模型，以动力性和经济性为目标，通过整车正向仿真分析对分层优化结果进行进一步选择。研究结果表明，该优化算法实现了换挡控制策略与动力部件参数的解耦，有效提高了优化效率，同时能够获得全局优化结果，明显提高了整车经济性。     

移动机械臂的输出跟踪控制

移动机械臂通常由移动机器人和装在移动机器人上的机械臂组成。它既具有移动机器人的可移动性又具有机械臂的操作灵活性,有极高的实际应用价值。本文针对由二轮驱动的移动平台和二连杆机械臂组成的移动机械臂的输出跟踪问题,利用滑模控制原理为其设计了动态滑模控制器。首先给出了移动机械臂的简化动态模型,然后通过微分同胚和输入变换将其分解为4个低阶子系统,并给出了其输出跟踪的动态滑模控制器的设计方法。仿真实验表明,所设计的动态滑模控制器不仅能很好地跟踪给定轨迹,而且能有效地削弱滑模控制系统的抖振。     

基于AMESim的动压缸电液伺服压力控制系统积分滑模自适应控制

 根据轨道路基测试装置工作原理,建立了动压缸电液伺服压力系统AMESim模型和数学模型。基于期望变量构造了积分滑模控制切换函数,设计积分滑模控制器使切换函数收敛来实现对期望变量的跟踪,同时采用参数自适应估计来减小参数不确定性对系统控制性能的影响,最后将积分滑模自适应控制作用于该系统AMESim模型上。仿真结果表明：该算法不仅可以快速有效地估计系统中参数,保证估计参数的有界收敛,而且可以很好地跟踪期望变量,具有较好的跟踪精度和抗干扰能力。     

基于发动机动态试验台的驾驶员纵向操纵特性对汽车动力系统性能影响的研究

在发动机动态试验台上实现了对车辆、道路载荷、驾驶员操纵特性及整车行驶工况的动态模拟,并在国内首次利用发动机动态试验台对驾驶员纵向操纵特性对动力系统性能的影响进行了研究。具体包括动力性和经济性两类换挡规律对汽车加速性能和基于EUDC工况的百公里油耗的影响,以及换挡动作快和换挡动作慢两类驾驶员对汽车起步和换挡过程品质影响的研究。通过发动机动态试验台的试验,得出了驾驶员的纵向操纵特性对汽车动力性、燃油经济性和换挡品质的影响的规律,提高了我国对发动机动态试验台的应用水平。