论文题目: 工程车辆节能换挡规律智能控制方法研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 陈宁
导师: 赵丁选
关键词: 工程车辆,液力机械传动,节能换挡规律,遗传算法,径向基函数神经网络,智能控制,计算机仿真,换挡品质,电子控制单元
文献来源: 吉林大学
发表年度: 2005
论文摘要: 工程车辆液力机械传动系统中普遍存在承受高强度负载时传动效率下降的问题,为了提高传动系统效率,需采取增加动力换挡变速器的挡位,并采用自动变速技术来适应负载的变化,控制液力变矩器尽量工作在高效区。本文结合教育部骨干教师基金项目“提高工程车辆液力机械传动系统动力性与经济性的电控方法研究”,博士点基金资助项目(20020183003)“四参数自动变速技术研究”及国家自然科学基金项目(59705005)“工程车辆液力传动系统的电子节能控制研究”,从节能角度出发,对工程车辆节能换挡规律进行了研究。并在此基础上首次提出了采用遗传优化径向基函数神经网络智能控制技术的工程车辆自动换挡策略。建立了工程车辆自动变速智能控制系统,使车辆自动变速具有了智能化特征,能够适应外界载荷和环境工况的变化。为了测试遗传优化径向基函数神经网络结构及算法的可行性,验证节能换挡规律的正确性与可靠性,在Matlab/Simulink 环境支持下,建立了工程车辆动力传动系统仿真模型,并进行了仿真实验。仿真结果表明,将遗传径向基函数神经网络用于自动换挡控制是可行的,能够很好地解决最佳挡位识别问题,并能及时、准确地满足工程车辆自动换挡的要求。开发了以TMS320LF2407A DSP 为核心的自动变速电子控制单元(ECU),进行了系统软件和硬件的设计和调试。最后在工程车辆电控系统试验台上进行了控制算法的验证试验和ECU 的自动变速控制试验。试验结果表明,所开发的ECU对工程车辆自动变速的智能控制是实时、有效和可靠的,能够保证传动系统经常工作在高效区,从而达到节能的目的。本文的研究成果丰富了工程车辆自动操纵理论,对于提高我国工程车辆的自动化程度,改善工程车辆的动力性和经济性具有重要意义,并为自动变速电子控制单元的开发向实用化方向发展奠定了基础。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 自动变速技术发展概况及其在工程车辆上的应用
1.1.1 自动变速器的发展历程
1.1.2 自动变速技术在工程车辆上的应用
1.2 液力自动变速系统的研究及发展趋向
1.2.1 液力自动变速系统的组成
1.2.2 液力自动变速系统的电控系统
1.2.3 液力自动变速系统的国内外研究状况及发展趋向
1.3 工程车辆自动变速的关键技术及特点
1.3.1 工程车辆自动变速系统研究中的关键技术问题
1.3.2 工程车辆自动变速的特点
1.4 本文研究的主要内容
1.4.1 工程车辆实现自动变速的重大意义
1.4.2 本文的主要研究内容
1.5 本章小结
第二章 工程车辆动力传动系统分析与建模
2.1 工程车辆动力传动系统的组成及特点
2.1.1 工程车辆动力传动系统的组成
2.1.2 工程车辆动力传动系统的特点
2.2 工程车辆动力传动系统数学模型
2.2.1 工程车辆动力传动系统总体分析模型
2.2.2 发动机特性与数学模型
2.2.3 液力变矩器特性与数学模型
2.2.4 液力变矩器与发动机共同工作特性
2.2.5 定轴式齿轮变速器数学模型
2.3 工程车辆受力分析
2.3.1 车辆驱动力
2.3.2 车辆行驶阻力
2.3.3 工程车辆行驶动力方程
2.4 工程车辆液力传动系统的低效性及解决方法
2.5 本章小结
第三章 工程车辆液力自动变速器的换挡控制策略
3.1 工程车辆自动换挡规律研究
3.1.1 换挡规律对车辆性能的影响
3.1.2 工程车辆换挡规律的分类
3.1.3 工程车辆动力性及经济性换挡规律的确定
3.2 节能换挡规律
3.2.1 节能换挡规律的提出
3.2.2 节能换挡理论
3.2.3 节能换挡规律的控制方法
3.2.4 换挡循环问题的解决
3.3 工程车辆自动变速的智能控制
3.3.1 工程车辆自动变速智能控制理论概述
3.3.2 工程车辆自动变速的神经网络控制
3.3.3 反向传播神经网络结构与学习算法
3.3.4 径向基函数神经网络结构与学习算法
3.4 自动变速遗传径向基函数神经网络控制系统
3.4.1 径向基函数神经网络的结构优化
3.4.2 遗传优化算法
3.4.3 径向基函数神经网络结构的遗传优化算法
3.4.4 控制系统的方案设计
3.5 本章小结
第四章 自动变速控制系统的计算机仿真
4.1 仿真技术概述
4.1.1 仿真技术的定义及优点
4.1.2 MATLAB/SIMULINK 简介
4.2 工程车辆自动变速系统仿真模型
4.2.1 仿真系统总体模型建立
4.2.2 驾驶员仿真模型
4.2.3 发动机仿真模型
4.2.4 液力变矩器仿真模型
4.2.5 变速器仿真模型
4.2.6 工况仿真模型
4.2.7 驱动桥仿真模型
4.2.8 换挡控制器仿真模型
4.3 仿真试验及结果分析
4.3.1 仿真数据与试验条件的设定
4.3.2 神经网络的训练及检验
4.3.3 仿真结果及分析
4.4 本章小结
第五章 换挡品质控制研究
5.1 换挡品质的评价指标及影响因素
5.1.1 换挡过程分析
5.1.2 换挡品质的评价指标
5.1.3 换挡品质的影响因素
5.2 换挡品质的试验分析
5.2.1 试验目的和内容
5.2.2 试验方法
5.2.3 试验结果
5.3 改善换挡品质的控制方法
5.3.1 改善换挡品质的目的和内容
5.3.2 变速操纵液压系统分析
5.3.3 缓冲控制
5.3.4 定时控制
5.3.5 执行油压控制
5.4 本章小结
第六章 自动变速电控单元开发设计
6.1 电控单元总体结构
6.1.1 总体设计思想
6.1.2 电控单元工作原理
6.1.3 功能设计
6.1.4 总体方案
6.2 电控单元硬件设计
6.2.1 硬件系统结构
6.2.2 硬件系统信号
6.2.3 硬件电路设计
6.2.4 系统抗干扰设计
6.3 电控单元软件设计
6.3.1 软件设计方案
6.3.2 主控程序设计
6.3.3 主要功能模块设计
6.4 本章小结
第七章 自动变速电控系统台架试验
7.1 试验的目的和内容
7.1.1 试验目的
7.1.2 试验内容
7.2 工程车辆电控系统试验台
7.2.1 试验台的结构及主要性能参数
7.2.2 试验系统的组成
7.3 自动变速电控系统试验
7.3.1 各物理量的测量
7.3.2 自动换挡控制试验
7.3.3 试验结果分析
7.4 本章小结
第八章 全文总结
8.1 论文的主要研究成果
8.2 存在的问题及展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢
摘要
ABSTRACT
发布时间: 2006-01-17
参考文献
- [1].汽油机动力总成系统匹配标定及优化研究[D]. 赵弘志.吉林大学2011
- [2].工程车辆三参数最佳换挡规律及控制方法研究[D]. 崔功杰.吉林大学2009
- [3].城市客车油液混合动力系统匹配及控制研究[D]. 张晓冰.吉林大学2012
- [4].电驱动机械式自动变速系统关键问题研究[D]. 侯睿.北京理工大学2015
- [5].电动汽车最优自动变速及能量回馈的控制技术研究[D]. 张志森.广东工业大学2013
- [6].混合动力工程车辆自动变速换挡策略及控制方法研究[D]. 李天宇.吉林大学2014
- [7].工程车辆自动变速器建模与换挡控制[D]. 赵鑫鑫.北京科技大学2015
- [8].混合动力CVT控制系统关键技术研究与开发[D]. 王建德.湖南大学2017
- [9].自动变速器的建模与仿真技术研究[D]. 郑磊.吉林大学2011
- [10].轿车双离合器自动变速系统综合匹配控制研究[D]. 刘永刚.重庆大学2010
相关论文
- [1].汽车自动变速系统智能控制方法研究[D]. 杨志刚.重庆大学2003
- [2].汽车AMT的系统设计和智能控制技术研究[D]. 苏玉刚.重庆大学2004
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