论文题目: 金属带式无级变速器电控系统及变速策略的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 张艳玲
导师: 王耀南
关键词: 金属带式无级变速器,电控系统,模糊自适应控制,模糊控制,速比控制,夹紧力控制
文献来源: 湖南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 金属带式无级变速器(CVT即Continuously Variable Transmission)具有结构简单、操纵方便、传动效率高、节能和环保等优点,是一种理想的变速装置。它作为轿车发展的一项先进技术适合我国轿车变速器发展的要求,在我国具有广阔的发展前景和市场空间。本文围绕金属带式无级变速器电控系统的设计开发及变速控制技术等问题进行了深入的研究。 论文首先介绍了金属带式CVT的发展历史,并对其应用现状进行了分析,由此阐述了本文选题的学术、实际应用背景及必要性。在参阅了大量专业文献的基础上,分析了金属带式CVT的结构特点及工作机理,为进一步开发优良的控制系统提供了理论基础。在分析了液压系统及其元件的特性后,设计了金属带式CVT电控系统的硬件及控制软件。为了实现汽车瞬态过程的动力性和稳态过程的经济性,本文研究了无级变速器与发动机的匹配及其综合控制策略。考虑到无级变速传动系统的复杂性,开发了基于速比反馈的模糊自适应PID器进行速比控制,夹紧力的控制则采用模糊控制策略。最后在专用试验台上对开发的电液控制系统及变速控制策略进行了台架试验,然后将系统移植到菲亚特轿车上,对CVT电控系统进行了整车道路试验。典型工况的试验结果表明,所设计的电控系统及其控制策略满足各工况下汽车行驶要求,系统是可行的。 本文在某些方面也有所创新,如首次将模糊自适应PID控制策略应用于CVT的速比控制,国内首次将装有自主开发的CVT电控系统装在了1.3L菲亚特轿车上,首次取消了ESD模式选择开关,采用模糊控制策略调节发动机的工作点。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1．1 前言
1．2 无级变速器的发展
1．2．1 自动变速器的发展
1．2．2 无级变速器的发展
1．2．3 无级变速传动的优点
1．3 无级变速器的研究及应用现状
1．3．1 无级变速器的应用现状
1．3．2 无级变速器在中国的研究现状
1．4 论文主要研究内容
1．4．1 课题的来源及研究意义
1．4．2 论文主要研究内容
第2章 金属带式 CVT的传动机理
2．1 金属带式 CVT的结构及工作原理
2．2 金属带式 CVT的运动学分析
2．2．1 主、从动带轮的节圆半径
2．2．2 CVT的速比
2．3 金属带的传动机理分析
2．3．1 金属带传动的转矩传递机理分析
2．3．2 金属带的夹紧力
2．4 本章总结
第3章 CVT的电液控制系统
3．1 CVT的液压系统
3．1．1 CVT液压系统的结构组成
3．1．2 控制阀的特性分析
3．2 CVT电控系统的硬件设计
3．2．1 电控系统的硬件组成
3．2．2 DSP控制器
3．2．3 硬件接口电路的设计
3．3 CVT电控系统的软件设计
3．3．1 控制软件的总体设计
3．3．2 软件的容错处理
3．4 本章总结
第4章 CVT传动系统的综合控制
4．1 CVT传动系统的构成
4．2 CVT与发动机的匹配
4．2．1 发动机转速调节特性
4．2．2 发动机的数值模型
4．2．3 CVT与发动机的性能匹配
4．3 CVT变速系统控制功能的实现
4．3．1 CVT速比和夹紧力的控制形式
4．3．2 速比控制的实现
4．3．3 夹紧力控制的实现
4．4 本章总结
第5章 CVT变速系统的控制策略及其控制器
5．1 模糊自适应PID控制器的结构原理
5．1．1 模糊自适应PID控制器的结构原理
5．1．2 数字PID控制器的结构描述
5．1．3 PID参数自整定的思想
5．2 基于速比反馈的模糊自适应PID控制器的设计
5．2．1 输入输出变量的模糊化
5．2．2 模糊控制规则的建立
5．2．3 模糊推理、解模糊及建立模糊查询表
5．3 夹紧力的模糊控制
5．4 无级变速传动速比变化率的控制
5．4．1 传动系统的数学模型
5．4．2 传动系统的仿真分析
5．4．3 CVT速比变化率的控制
5．5 本章总结
第6章 CVT样车电子控制系统试验
6．1 CVT电控系统的台架试验
6．1．1 CVT专用试验台的设计
6．1．2 CVT电控系统的台架试验
6．2 CVT样车电控系统的道路试验
6．3 本章总结
结论
参考文献
致谢
附录A(攻读学位期间发表的学术论文)
附录B(攻读学位期间参与的科研项目)
发布时间: 2005-09-27
参考文献
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