【摘要】：為解決裝備有機械式自動變速器的汽車換擋時間過長及換擋沖擊過大的問題,本文運用物理建模方法,建立了汽車縱向動力學(xué)模型,并在AMT傳動系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)上設(shè)計了AMT的換擋控制策略,進行了汽車AMT的換擋仿真及實驗。本論文具體開展和完成了如下研究工作:1.運用多領(lǐng)域物理建模方法進行汽車傳動系統(tǒng)縱向動力學(xué)建模。在對AMT傳動系統(tǒng)建模時,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模方法不僅存在建模復(fù)雜、模型不易調(diào)試等缺點,而且建立精確數(shù)學(xué)模型的工作量極大;采用多領(lǐng)域物理建模方法建立的模型可讀性極佳,也能保證較高的建模效率。為簡化建模過程以縮短開發(fā)周期,利用Simulink/Simscape中的相關(guān)模塊進行了AMT傳動系統(tǒng)建模。同時為了滿足汽車傳動系統(tǒng)建模精度的要求,對Simulink/Simscape中的發(fā)動機、離合器等模塊采用實驗數(shù)據(jù)導(dǎo)入的方式進行了相應(yīng)的拓展。2.開發(fā)了AMT綜合換擋控制策略。分析了AMT車輛的換擋流程,采用時序控制使各個總成部件能有序合理的執(zhí)行相應(yīng)動作進行換擋,在選擋及進擋階段基于模糊PID控制對發(fā)動機進行了調(diào)速,在離合器分離、結(jié)合兩個階段中對發(fā)動機轉(zhuǎn)矩進行控制。仿真和實驗結(jié)果表明,該控制策略在保證AMT換擋平順性的前提下,能有效減少動力中斷時間。3.針對電動機械式自動變速器換擋時間較長的特點,對電動AMT選換擋電機進行分析和建模;基于動態(tài)滑模控制理論,提出了一種換擋電機動態(tài)滑�？刂品椒�,并將它應(yīng)用于電動AMT汽車選換擋執(zhí)行機構(gòu)的位置跟蹤控制。通過對比常規(guī)PID控制器和滑�？刂破鞯目刂菩Ч�,證明該算法具有響應(yīng)速度快、魯棒性強、跟蹤精度高等優(yōu)點,能有效的改善AMT的換擋品質(zhì)。4.在建立的物理模型基礎(chǔ)上進行仿真研究及實驗論證。基于Control Base_MT平臺,采用CAN總線技術(shù)對被控對象進行標(biāo)定和調(diào)試,以實現(xiàn)AMT換擋程序的正常運行。最終通過仿真及實驗結(jié)果的比較和分析,驗證本文所提出的物理建模方法和AMT換擋控制算法的正確性及有效性。
[Abstract]:In order to solve the problem that the shift time and shift impact of the automobile equipped with mechanical automatic transmission are too long, the longitudinal dynamic model of automobile is established by using the physical modeling method in this paper. Based on the coordinated control of AMT transmission system, the shift control strategy of AMT is designed, and the shift simulation and experiment of AMT are carried out. This thesis has carried out and completed the following research work: 1. Multi-domain physical modeling method is used to model the longitudinal dynamics of automobile transmission system. In the modeling of AMT transmission system, the traditional mathematical modeling method not only has the disadvantages of complex modeling and difficult debugging, but also has a great amount of work in establishing accurate mathematical model. The model built by multi-domain physical modeling method has excellent readability and high modeling efficiency. In order to simplify the modeling process and shorten the development cycle, the modeling of AMT transmission system is carried out by using the relevant modules in Simulink/Simscape. At the same time, in order to meet the requirements of the modeling accuracy of the automobile transmission system, the engine, clutch and other modules in the Simulink/Simscape are extended by the way of the experimental data import. 2. The integrated shift control strategy of AMT is developed. The shift flow of AMT vehicle is analyzed, and the timing control is used to make each assembly component perform the corresponding gear shift in an orderly and reasonable manner. The engine is regulated by fuzzy PID control in the gear selection and advance stages, and the clutch is separated. The torque of the engine is controlled in two stages. Simulation and experimental results show that the proposed control strategy can effectively reduce the power outage time of .3on the premise of ensuring the smoothness of AMT shift. In view of the long shift time of electromechanical automatic transmission, this paper analyzes and models the electric AMT gear selecting motor, and puts forward a dynamic sliding mode control method based on the dynamic sliding mode control theory. It is applied to the position tracking control of the gear selection actuator of electric AMT vehicle. By comparing the control effect of conventional PID controller and sliding mode controller, it is proved that the algorithm has the advantages of fast response speed, strong robustness and high tracking accuracy, and can effectively improve the shift quality of AMT. On the basis of the established physical model, the simulation research and experimental demonstration are carried out. Based on Control Base_MT platform, the controlled object is calibrated and debugged by CAN bus technology to realize the normal running of AMT shift program. Finally, through the comparison and analysis of simulation and experimental results, the correctness and effectiveness of the proposed physical modeling method and AMT shift control algorithm are verified.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.212

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本文編號：2224281