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基于模糊控制理论的CVT湿式离合器控制研究

作　者: 喻坤
导　师: 郑联珠
学　校: 吉林大学
专　业: 车辆工程
关键词: 金属带式无级变速器湿式离合器离合器控制模糊控制高速开关阀数学模型
分类号: TH133.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 325次
引　用: 4次
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内容摘要

CVT(Continuously Variable Transmission)关键控制技术包括速比控制、夹紧力控制、起步离合器控制。CVT 起步装置包括液力变矩器、电磁离合器、多片湿式离合器,后者具有更高的效率和更低的价格,而由现代汽车发展趋势来看,湿式离合器以其独有的特性广泛应用于各种类型的汽车,因此研究湿式离合器的控制方法有着重要的意义。本文以CVT 多片湿式离合器及其执行机构为研究对象,进行了基于模糊控制的离合器控制策略和方法及基于数字控制技术的离合器电控液压系统的研究在建立离合器接合相关数学模型的基础上,明确了离合器接合品质的评价指标及其影响因素。说明只要合理地控制离合器主、从动盘间的正压力及其增长率,就可以满足汽车平顺性和使用寿命的要求。并分析了离合器接合过程,研究其接合规律,在比较常见控制方法基础上,确定了模糊控制方法更适用于车辆本身这个时变、非线性的系统。对离合器控制关键执行元件高速开关阀进行了理论和试验研究。结果证明高速开关阀是有效实现数控技术的电液控制元件,在CVT 电液控制系统中有着很好的控制效果。利用MATLAB 中的Fuzzy Logic Toolbox 进行了模糊控制器设计。在三种油门开度下进行了离合器台架实验,实验结果表明,基于模糊控制理论,结合驾驶经验和工程应用经验所开发的模糊控制器能够满足CVT 离合器控制要求,控制方法是可行、有效的。

全文目录

第一章绪论  8-18
  1.1 前言  8-9
  1.2 CVT 发展、现状及趋势  9-12
  1.3 金属带式CVT 组成与工作原理  12-15
    1.3.1 金属带式CVT 基本组成  12-14
    1.3.2 金属带式CVT 变速原理  14-15
  1.4 CVT 的关键控制技术  15-16
  1.5 本文主要研究内容及研究意义  16-18
    1.5.1 主要研究内容  16
    1.5.2 研究意义  16-18
第二章离合器接合数学模型  18-35
  2.1 多片湿式离合器简介  18-22
    2.1.1 CVT 常用起步装置  18-20
    2.1.2 多片湿式离合器的结构原理  20-22
  2.2 汽车起步过程的动力学模型  22-28
    2.2.1 离合器接合过程的动力学模型  22-24
    2.2.2 发动机数值模型及非稳态输出转矩Ted  24-25
    2.2.3 离合器输出轴上的阻力矩模型  25-26
    2.2.4 汽车起步性能的评价指标[3]  26-28
  2.3 湿式离合器液压系统的数学模型及其传递函数  28-31
    2.3.1 湿式离合器液压系统的数学模型  28-29
    2.3.2 湿式离合器液压系统的传递函数  29-31
  2.4 高速开关阀的数学模型  31-34
  2.5 本章小结  34-35
第三章离合器接合规律和控制分析  35-47
  3.1 离合器接合分析  35-40
    3.1.1 起步过程分析  35-36
    3.1.2 离合器起步工况  36
    3.1.3 离合器接合过程的影响因素  36-37
    3.1.4 驾驶员意图推理  37-38
    3.1.5 发动机目标转速neobj 推理  38-39
    3.1.6 控制参数  39-40
  3.2 离合器控制  40-46
    3.2.1 多片湿式离合器控制所要满足的功能  40-41
    3.2.2 多片湿式离合器的常见控制方法  41-43
    3.2.3 离合器控制策略  43-44
    3.2.4 起步离合器模糊控制思想  44-45
    3.2.5 模糊控制过程  45-46
  3.3 本章小结  46-47
第四章基于模糊逻辑的离合器控制  47-63
  4.1 模糊控制的基本原理  47-51
    4.1.1 模糊控制器  47-49
    4.1.2 模糊控制系统原理  49-50
    4.1.3 MATLAB 模糊逻辑工具箱  50-51
  4.2 模糊控制系统建立  51-62
    4.2.1 模糊控制的输入、输出变量  51
    4.2.2 语言变量的模糊化  51-53
    4.2.3 隶属函数确定及隶属函数曲线  53-56
    4.2.4 模糊推理  56-59
    4.2.5 模糊判决  59-62
  4.3 本章小结  62-63
第五章离合器控制系统试验  63-77
  5.1 CVT 台架试验系统  63-66
  5.2 离合器控制试验  66-76
    5.2.1 高速电磁开关阀的结构及特性分析  66-70
    5.2.2 离合器控制软件设计  70-76
  5.3 本章小结  76-77
第六章全文总结  77-79
参考文献  79-84
摘要  84-86
ABSTRACT  86-88
致谢  88

基于模糊控制理论的CVT湿式离合器控制研究

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