应用2自由度电磁执行器的AMT换挡控制

为提高机械式自动变速器(AMT)换挡品质,研究一种应用2自由度电磁执行器的AMT换挡系统。阐述了执行器的工作原理,建立了执行器电路、磁路、机械耦合的仿真模型,并对其进行了性能测试。执行器可输出1 200 N的电磁力和2.5 N·m的转矩,并具有较快的动态响应。将AMT换挡过程分成4段,在同步过程中建立换挡品质综合最优的目标泛函,采用最优控制使换挡性能达到最佳。设计了退选挡时序重叠协调控制方法。研制了换挡控制器并完成试验,结果显示在转动惯量为0.03 kg·m2、转速差为620 r/min时换挡,选挡时间17.8 ms,换挡时间为135 ms,冲击度为3.68 m/s3,单位面积滑磨功0.077 J/mm2。退选挡时序重叠协调控制可减少换挡时间11 ms。试验结果表明,结合设计的控制策略,该AMT换挡系统取得了较好的换挡性能。     

拖拉机AMT换挡规律求解方法研究

应用图解法和解析法对拖拉机AMT自动换挡数学模型进行求解,编制了计算机求解程序,并作出了泰山-25型拖拉机的部分换挡规律曲线。这些方法为拖拉机AMT的设计与研究提供了依据。     

制动状态下的AMT换挡策略

根据车辆动力学及发动机辅助制动特性研究了制动状态下AMT自动换挡策略。研究了高强度制动状况下在挡辅助制动对前、后轴利用附着系数的影响，获得了符合相关国家标准的换入空挡的临界车速。中强度持续制动可以识别为下长坡的运行工况，定义了辅助制动的等效制动强度，在分析试验数据的基础上给出了根据制动强度和车速2个参数的主动降挡辅助制动换挡规律。     

EQ6110客车电动AMT换挡策略

分析了客车换挡特点和原型车及C220发动机的特性，基于AVL Cruise软件建立了客车仿真模型，提出了适合于该客车电动式机械自动变速器换挡策略。仿真结果表明，在不降低原车动力性的条件下，设计的双参数换挡策略与单参数换挡相比可降低油耗2．4L／（100km），节油率达6．7％。单参数速度换挡仿真结果与试验结果基本一致，证明换挡策略是可信的。     

基于直接驱动和自增力技术的AMT换挡系统

为进一步提高电控机械式自动变速器(AMT)的换挡品质和系统鲁棒性,提出一种应用直驱自增力换挡系统的AMT方案。设计了直接驱动装置的结构并对其性能进行测试,针对直接驱动技术存在的问题,研究一种具有自增力和提高换挡系统鲁棒性功能的增力式同步器,参考实车的相关参数,研制了直驱自增力换挡系统的原理性样机,完成了技术方案可行性与功能性的试验研究。结果表明,追求的换挡品质相同时,直驱自增力换挡系统同步阶段需要驱动装置提供的最大瞬时驱动力较小,降低了换挡过程中的能量损耗;当增力斜面角θ=116°时,增力式同步器的力放大系数nF约为1.54,实现了换挡系统放大驱动装置输出力和提高换挡系统鲁棒性的功能,为缩小驱动装置体积和降低换挡控制系统设计难度奠定了良好的技术基础。     

AMT车辆频繁换挡的消除策略

分析了AMT车辆的频繁换挡现象,得出在突然加减油门工况下,引起AMT车辆频繁换挡的直接原因是车速相对于油门突变的滞后.提出了根据油门开度变化率来识别突然加减油门工况,通过设置换挡延迟时间来屏蔽突然加减油门时换挡指令的换挡控制策略,并在装有AMT的某重型载货汽车上进行了试验.试验结果表明,该换挡控制策略不仅能有效消除或减少频繁换挡现象的发生,同时有条件地保留了驾驶员干预换挡功能,满足车辆实际行驶工况的需要,提高了AMT车辆的使用性能.     

汽车液力变矩器与AMT共同工作时的换挡规律

根据发动机输出特性和液力变矩器原始特性,找出了二者合理匹配时共同工作点及共同工作的输出特性,计算出各节气门开度不同的车速和不同挡位下的驱动力,建立了液力变矩器与机械式自动变速器(AMT)共同工作时换挡规律模型,并根据此模型进行数字仿真,确立了最大效率时液力变矩器与AMT共同工作时的换挡规律并进行了冲击度计算。     

等速工况下的AMT变速器最佳排放性能换挡规律研究

通过对发动机和整车工作特性的研究,分析了动力总成对于车辆排放性能的影响,建立了发动机的转矩、油耗和排放的数学模型,并结合发动机稳态工况台架试验数据,研究了等速行驶工况下的AMT变速器最佳排放性能换挡规律的制定方法,对于填补目前按排放确定最佳换挡规律方面的空白是一种积极的尝试.     

发动机断油控制改善AMT换挡品质试验研究

提出了利用断油电磁阀改善AMT换挡品质的方法,分析了断油电磁阀不同断油和供油时刻对换挡品质的影响,制定了断油电磁阀的控制策略,并在装有AMT的某重型载货汽车上进行了试验,试验结果表明,换挡过程中通过控制断油电磁阀,可以减小离合器接合时主、被动部分的转速差,显著改善了AMT的换挡品质。     

拖拉机AMT换挡规律及实施技术研究

分析了影响拖拉机挡位变化的各种因素,建立了基于挡位选择与主要影响因素之间的拖拉机电控机械式变速器自动换挡数学模型,并对该数学模型中所需参数的实施技术进行了研究。最后,由试验数据,采用计算机编程计算,对泰山25拖拉机的换挡规律进行了实例分析。     

直线电机驱动六自由度并联机构动力学特性研究

直线电机驱动的六自由度并联机构可以实现高精度宽频带运动,在惯性单元校准、振动测试等领域具有广阔的应用前景。为了减小直线电机驱动对六自由度并联机构造成的幅值衰减问题,对机构进行动力学前馈控制分析。首先利用牛顿-欧拉法建立并联机构的动力学模型,简化动力学方程获得机构驱动力关系,在实验平台上进行实验,验证动力学模型准确性。利用传统运动学控制系统,结合动力学模型,设计一种动力学前馈控制方法,降低给定轨迹运动误差。实验结果表明,直线电机驱动的六自由度并联机构增加动力学前馈控制后,在沿X、Y、Z轴进行单自由度正弦运动时,运动误差分别下降55.5%、54.2%、59.8%。     

发动机喷油器用电磁直线执行器动态建模与试验

针对发动机电控喷油器中电-机能量转换机构存在的问题,基于永磁自锁原理提出了一种电磁直线执行器(EMLA).在考虑涡流、结构尺寸及边缘效应等影响因素下,采用等效磁路法建立了EMLA的动态模型,并通过仿真数据与样机试验数据的对比,验证了动态模型的正确性,使其可作为分析EMLA动态特性的有效工具.分析表明,EMLA在0.5 MPa开启油压条件下其过渡时间为1.57 ms(行程0.25 mm),满足发动机高速喷射的要求,并且因其无需保持电流而可提高发动机的经济性.     

变齿距电磁作动器优化设计

针对传统定齿距电磁作动器线性度差的问题,通过磁路分析建立了变齿距电磁作动器的解析模型。在此基础上,分析了气隙、定动子齿宽差、线圈匝数、动子半径等参数对作动器性能的影响,发现定动子齿宽差对作动器的线性度具有重大影响,从理论上揭示了采用变齿距结构实现良好线性度的必要性,并且良好线性度的实现需要牺牲一定的电磁力。为了尽可能提高变齿距电磁作动器的线性度,同时不至于使电磁力降低太多,采用遗传算法对其进行优化设计。结果表明,遗传算法参数设置的不同对优化结果的影响很小,相比于定齿距电磁作动器,变齿距电磁作动器可以实现线性度提高93.08%时,电磁力仅降低8.22%。最后,利用样机试验验证的有限元模型对优化后的方案进行仿真计算,计算结果证明优化后的作动器在0~3 mm位移范围内具有良好的线性性能,同时验证了所建立解析模型的有效性。     

气动换挡执行机构压力特性仿真与试验

气动换挡执行机构的响应高度滞后与强非线性特点,给机械自动变速器换挡机构的选型和设计带来难点,常规的稳态分析存在较大误差。针对开关阀控制的气动选换挡执行机构气腔中压力形成特点,建立了综合考虑电、磁、机械和流体传动原理的数学模型来描述气动执行机构的动态耦合特性。通过仿真,对阀控压力腔容积、电磁阀进排气口的有效面积等影响气腔中压力形成特性的因素进行了分析,并通过试验验证了模型的准确性。该模型可直接用于换挡执行机构的参数优化或者自动控制,为解决气动换挡过程中的换挡力控制问题提供基础。     

直线驱动型并联机器人工作空间分析与优化

与旋转驱动型相比,直线驱动并联机器人具有更大的工作空间,但存在工作空间求解较复杂、精度不高和优化目标不合理的问题。针对上述问题,根据并联机器人的结构和运动学模型,提出了一种极坐标变步长迭代搜索法求解并联机器人工作空间,分析各结构参数变化对工作空间的形状、尺寸、对称性的影响趋势。提出一种综合机器人灵巧度与工作空间利用率的全局混合性能指标,并以此为目标函数建立了结构参数优化的数学模型,利用粒子群算法对不同工况下机器人尺寸参数进行优化,得到基于机器人操作性能和工作空间利用率的最优参数,对不同权重下优化得到的参数进行仿真,验证了目标函数的正确性和有效性。通过激光跟踪仪测出的实际工作空间与理论工作空间模型进行对比,验证了工作空间理论模型的正确性,为后续的尺度综合研究打下基础。     

汽车AMT自动离合器的局部线性化模糊滑模控制

由于受离合器的非线性动态特性、外部扰动以及参数时变等因素的影响，实现自动离合器的精确接合过程控制非常困难。采用局部线性化模糊滑模控制器（RWLFSMC）实现对无刷直流电动机驱动的自动离合器位置控制，RWLFSMC采用局部线性化技术来减少模糊规则数，同时设计缩放因子调整器来调整输出增益，保证控制器的实时性和有效性。数值模拟结果表明，与传统的模糊滑模控制器（FSMC）相比，RWLFSMC具有良好的轨迹追踪性能，此外对外部扰动、时延、参数时变等具有较高的鲁棒性。     

芦苇收割机拨齿机构仿真设计

拨齿及传动装置是芦苇收割机中的关键部件.如何进行有效收割是芦苇收获的关键问题,而有效收割的关键是拨齿轨迹规划.通过对芦苇收割机的拨齿及运动机构进行研究,选择有急回特性的曲柄连杆机构来实现拨齿的弧形运动轨迹.依据收割需求,依据理论关系式计算出机构曲柄长度250 mm、摇杆长度330 mm、连杆长度690 mm和机架长度6...     

直线驱动型并联机器人误差模型与灵敏度分析

为提高直线驱动型并联机器人动平台末端执行器位置精度,根据并联机构结构和运动学模型,对影响末端位置精度的各项误差源进行了分析,利用解析法建立动平台末端操作空间与关节空间之间的误差映射模型;在灵敏度误差模型的基础上,依据全域灵敏度评价指标,提出了一种误差源筛选方案,筛选影响位置精度的主要误差源,利用蒙特卡洛法随机模拟并联机器人中各零部件的尺寸误差、驱动误差和装配误差,得知筛选前后动平台位置误差基本一致,验证了评价指标的正确性。以激光跟踪仪为测量工具在任务空间中取点测量,对筛选后的主要误差源进行辨识,修正并联机构的正向运动学模型后,并联机构末端位置精度改善显著,验证了误差源筛选方案的有效性和可行性,减轻了误差参数辨识的复杂程度和计算量,对结构较复杂的机构误差补偿具有一定的指导意义。