基于MFAPC的动力换挡变速箱湿式离合器压力控制方法

针对大功率拖拉机动力换挡过程中湿式离合器充油压力实际值与理想值之间存在偏差的问题，提出了基于紧格式动态线性化的离合器压力无模型自适应预测控制（Model free adaptive predictive control，MFAPC）算法，以实现离合器油缸压力的跟随控制。考虑到外界干扰和离合器液压控制系统参数的不确定性，构建湿式离合器驱动执行机构的完整非线性动力学模型和AMESim仿真模型，以离合器油缸压力为控制目标，采用紧格式动态线性化方法将非线性离合器液压执行机构数学模型等价转换为动态线性化数据模型，并设计了基于MFAPC的湿式离合器压力控制器，经Matlab/Simulink仿真试验验证了动态线性化模型的正确性及控制算法的可靠性。结果表明，与PID、MFAC等算法相比，本文算法控制跟踪效果更优，且具有较好的鲁棒性；MFAPC能够快速调整控制参数，响应期望压力变化；在方波信号激励下的响应时间仅为0.119s，在正弦信号激励下的稳态误差仅为±0.0281MPa，比传统PID算法降低了48.91%。此外，MFAPC的抗干扰能力优于其他算法，在接合过程中，湿式离合器最大冲击度仅为16.57m/s3，证明该算法具有较好的动态性能，有利于提高动力换挡的换挡品质，保证大功率拖拉机工作过程中的动力性。     

电控自动变速器换挡过程控制策略

为了提高电控自动变速器的换挡品质,通过分析自动变速器的换挡过渡过程,建立了行星式自动变速器动力学模型,并应用此模型对换挡过程进行了详细分析,得到换挡过渡过程的变化规律,同时对离合器充放油规律进行了研究,并采用PWM控制电磁阀对离合器充放油压力进行调节。在换挡过程中,系统先后采用了开环控制、斜率控制以及基于增量PID算法的闭环控制,同时改变发动机喷油量对换挡过程进行了控制。通过试验可以看出换挡过程中采用的开环控制、斜率控制以及基于增量PID算法的闭环控制以及发动机喷油量的控制策略改善了换挡品质。     

液力变矩减速装置进口调压阀动态性能优化

在AMESim仿真环境下,根据液力变矩减速装置进口调压阀工作原理建立了进口调压阀仿真模型.以ITAE准则为优化目标,在Matlab下循环调用AMESim仿真模型,采用共享小生境遗传算法得到了进口调压阀设计参数的优化结果.最后进行了液力变矩减速装置进口调压试验,试验结果表明:基于AMESim/Matlab联合仿真和遗传算法的优化方法可以简化调压阀设计过程,实现进口调压阀性能优化的目标.     

双离合器自动变速器换挡特性与控制仿真

针对应用某履带车辆的双离合器自动变速器(DCT)换挡控制问题,首先提出系统动力传动方案,然后对升挡和降挡过程进行动力学和运动学分析,运用Matlab/Simulink建立传动系统的仿真模型.分别对某车辆升挡和降挡过程进行了仿真计算,仿真结果体现了车辆的换挡品质.在升挡过程中通过PID控制器控制高挡离合器的充油油压,在降挡过程中采用PI控制器控制发动机油门开度,这种控制策略可以使DCT换挡平稳,减少系统负转矩的产生,提高车辆的换挡品质.     

基于湿式离合器油压分段控制策略的动力换挡品质优化研究

动力换挡技术因具备换挡过程中动力不中断的优点,近年来逐渐被广泛应用于重型拖拉机中。而电液控制系统作为动力换挡变速箱的核心部分之一,其控制过程对车辆性能及换挡品质有直接影响。提出合理的湿式离合器油压控制策略,对改善和优化动力换挡变速箱的换挡品质具有重要意义。选定滑摩功、换挡时间和冲击率作为换挡品质评价指标,通过理论推导建立了三者与动力换挡变速箱电液控制系统之间的联系,根据湿式离合器在换挡过程中输出特性的变化,将动力换挡过程划分为原挡位、扭矩相、惯性相和新挡位4个阶段,结合换挡品质评价指标提出了湿式离合器油压分段控制策略,并以前进1挡换前进2挡为例,在AMESim仿真平台建立相应的Statechart控制模型,针对控制模型中的关键参数运用遗传算法进行优化,将参数优化结果应用于控制系统中并运行仿真。与简单控制策略相比,应用本文所提出的控制策略后,可使换挡过程中产生的最大冲击率由22.14 m/s3降为9.78 m/s3,同时湿式离合器摩擦片单位面积上的滑摩功为0.163 J/mm2,远小于许用值。验证了该控制策略经优化后对改善换挡品质的有效性及合理性。     

湿式双离合器液压控制系统充油压力特性仿真分析

针对车辆换挡过程中出现的换挡冲击问题,以某款湿式双离合器液压控制系统为研究对象,运用Simulink仿真软件建立液压系统仿真模型,获得双离合器压力动态响应特性。研究表明,双离合器液压控制系统元件参数对系统压力动态特性有直接影响,合理减小比例压力控制阀出口可控容积、减小阀芯质量和增大离合器活塞面积可降低压力动态响应超调量。     

拖拉机动力换挡变速器换挡特性与控制策略研究

拖拉机动力换挡变速器通过控制多组湿式摩擦离合器之间的转矩传递来实现不停车换挡,具有不会因超载使发动机熄火、起步性能好、能降低外载荷突然变化所引起的传动系统振动与冲击等优点。换挡离合器的分离与接合时序是影响拖拉机换挡平顺性和操作舒适性的关键因素。本文研究了换挡过程动态特性分析方法,引入变速器输出转速和输出转矩作为拖拉机生产率和动力性的评价指标,弥补了传统换挡品质指标不能对拖拉机性能进行评价的不足。运用动力学原理构建动力换挡变速器模型,研究了不同换挡重叠时间下的离合器载荷、滑摩功与功率特性,确定了动力换挡变速器换挡品质的控制方法及控制策略。提出以动力换挡变速器输出转速变化幅值为指标来优化换挡重叠时间与离合器接合油压,通过仿真验证了拖拉机换挡过程中离合器控制策略的有效性。仿真结果表明,通过该优化算法所选择的换挡参数受拖拉机牵引载荷变化影响较小,变速器输出转速过渡平稳,可减少负向输出转矩的产生,避免换挡过程中拖拉机减速或动力传递中断,提高了换挡品质。     

湿式离合器换挡过程动态特性

建立了描述湿式离合器结合过程的多状态动力学模型,通过台架试验验证了模型的正确性.在离合器油缸充油过程中,缸内油压取决于油缸的结构参数;活塞达到其最大行程时,产生摩擦扭矩,形成换挡冲击,缓冲起始压力越高,冲击越大;滑摩时间、最大实际摩擦扭矩等取决于缓冲起始压力和终止压力,以及压力变化过程.随着缓冲起始压力的减小,离合器的滑摩时间、最大滑摩扭矩、最大动载系数、滑摩功都在增大,但换挡冲击减小.     

重型拖拉机自动变速器换挡优化方法

提出了一种基于传统机械模型的自动变速器换挡最优化方法:将自动变速器中的离合器压力和发动机的降扭量作为优化参数,优化的目标是确定最优的控制数据,改善自动变速器性能,提高乘坐舒适性和减少换挡的时间;采用序列二次规划算法,求解非线性优化问题.结果表明,在不同负荷情况下,优化参数有明显的改进.     

液力机械自动变速器换挡品质控制方法

建立了某液力自动变速器换挡过程的简化动力学模型,应用模型对换挡过程的扭矩相和惯性相的特性进行了分析.根据换挡过程结合元件的搭接控制原则,提出通过对换挡离合器充、放油的搭接时序进行控制,以减小扭矩相的冲击和动力中断;通过电磁阀驱动信号占空比大小的实时闭环调节,对换挡离合器充油阶段进行缓冲控制.以提高换挡品质.通过换挡控制试验,验证了控制理论和控制策略的正确性和可行性.     

工程车辆自动变速控制系统仿真与试验

对液力机械传动工程车辆遇到高强度载荷效率下降的问题进行了研究，推导了新的换挡规律。按照预先设定的经济型换挡规律，利用推导出的不同挡位下换挡点的通用公式，可将变矩器的效率限定在某一理想范围内。获取对换挡离合器执行机构的控制来达到对离合器油压的控制目的，仿真结果表明其跟踪效果良好。通过台架试验，取得了满意的效果。     

一种新型双离合自动变速器的换挡品质研究

以一种新型的双离合自动变速器为模型,在AMESim平台上,以不同的油压变化率作为仿真的前提条件,搭建滑磨功和冲击度仿真模型,并对这两个指标进行仿真分析,仿真结果得到油压变化率对换挡品质的影响.最后,利用遗传算法对油压变化率进行优化,优化结果改善了变速器的换挡品质.     

液体粘性调速离合器专用转速调节阀研究

介绍了液体粘性传动(HVD)装置的基本工作原理和结构;分析了造成HVD装置开环转速平稳性不良的主要原因是作为HVD系统转速调节阀的常规比例溢流阀在小流量低压工况下压力调节线性度和压力稳定性不够;研究开发的一种新型HVD转速调节阀,具有优良的压力调节线性度和压力稳定性,能够显著提高HVD装置在开环工况下输出转速的平稳性,满足工业实际需要。     

基于NSGA-Ⅱ悬架参数优化设计

基于车辆系统动力学分析与最优化设计,提出了混合多目标客车悬架系统优化的数学模型。以车辆乘坐舒适性、结构空间、行驶安全性为优化目标,选择悬架系统的弹簧刚度和减振器阻尼作为优化参数,建立多目标优化函数。以四分之一车辆模型为例,采用最近发展起来的具有优良性能的多目标遗传算法NSGA-Ⅱ为优化方法来求全局最优解。通过比较优化前后的仿真结果,可以看出优化后客车的各项性能都有了不同程度的提高,表明该遗传算法在悬架参数优化方面具有较好的效果。     

工程车辆四参数自动换挡策略研究

工程车辆的工作油泵消耗的发动机功率是随着工况而变化,在以往的自动换挡策略研究中都把它作为固定值考虑。在工程车辆三参数换挡策略的基础上,提出四参数换挡策略,考虑工作油泵消耗功率的变化,建立工程车辆传动系统的数学模型,进行计算机仿真,结果表明,四参数换挡策略更加符合工程车辆的实际情况。     

基于改进型PSO算法的汽车转阀参数优化

提出了基于模拟退火(SA)修正的改进型粒子群算法(SA-PSO)的转阀参数优化方法。建立了整车动力学模型、转向系统模型、高速"路感"模型和转阀能耗模型,并对模型进行了验证;给出了低速转向轻便性、高速转向"路感"和能耗的量化指标;提出了以轻便性、"路感"和能耗量化指标的平方和根最小值为目标函数,以各参数取值范围为约束条件的最优化问题;构建了基于模拟退火修正的改进型粒子群优化算法(SA-PSO)的自适应度函数,运用改进型粒子群算法获得了转阀参数的全局最优解;SA-PSO与PSO的优化结果对比表明,SA-PSO的全局收敛性强、收敛速度快;通过优化参数与另外两组参数双纽线、高速中间位置小转角转向、转阀能耗仿真验证了优化方法的有效性和优化结果的正确性,最后分别进行了转阀参数优化前、后的双纽线、高速中间位置小转角转向、转阀能耗试验,结果表明,优化后的转阀使转向轻便性、高速转向"路感"和节能性均得到改善。     

8挡自动变速器换挡控制策略

为了实现8挡自动变速器工程化应用,通过建立液力自动变速器的简化动力学模型,分析影响换挡品质的关键控制因素。针对4种基本换挡类型,确立了换挡离合器及发动机控制的理想曲线。基于PI滑差控制和发动机协同控制理论,提出了快速充油、扭矩相及惯性相3个阶段的控制策略。搭建台架与整车试验测试环境,在极限状态下的试验结果表明,所提出的换挡控制策略正确、可行,具有工程化应用价值。     

汽车电控机械制动系统控制研究

首先分析了汽车电控机械制动系统的控制原理、目标,然后建立了车辆制动动力学模型,包括整车模型、轮胎模型、电控机械制动系统模型等,分析了典型路面较高车速制动的特点。建立了基于理想轮胎滑移率跟踪的PID控制模型,分析了不同参数对控制性能的影响。以理想轮胎滑移率跟踪误差均方根为目标函数,采用遗传算法优化PID控制参数。结果表明,较好地跟踪了目标滑移率,提高了制动效能和制动时的方向稳定性。