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《金屬帶式無級變速傳動器智能控制技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、吉林大學(xué)博士學(xué)位論文論文題目:金屬帶式無級變速傳動器智能控制技術(shù)研究專業(yè):車輛工程指導(dǎo)教師:張寶生教授，周云山教授摘要汽車是人類文明發(fā)展的標(biāo)志之一，它的發(fā)展必須符合人類社會的發(fā)展要求。節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境己經(jīng)成為人類發(fā)展的主題，全球數(shù)以千萬計的汽車己經(jīng)成為能源消耗和環(huán)境污染的一個主要的因素。因此采取措施，應(yīng)用新技術(shù)，降低汽車能源消耗和減少廢氣排放已成為汽車的發(fā)展方向之一。由于內(nèi)燃機(jī)的功率特性與汽車發(fā)動機(jī)理想的功率特性存在較大差異，因此變速器是裝備內(nèi)燃機(jī)的汽車動力傳動裝置中必不可少的一個重要組成部分，其中最行之有效、最有潛力方法是采用無級變速傳動器。金屬帶式無級變速傳動(CVT)具有結(jié)構(gòu)
2、簡單緊湊、操縱方便、傳動效率高、成本低、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點。它作為轎車發(fā)展的一項先進(jìn)技術(shù)適合我國轎車變速器發(fā)展的要求，越來越受到普遍關(guān)注。本文結(jié)合國家科委有關(guān)“汽車電子控制金屬帶式無級變速傳動器研究”國家重點攻關(guān)項目，對該傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)—金屬帶式無級變速傳動系統(tǒng)的智能控制技術(shù)進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。主要研究內(nèi)容如下:文中首先系統(tǒng)地介紹了金屬帶式無級變速器的發(fā)展歷史和當(dāng)前的技術(shù)狀況。對金屬帶式無級變速器與其它類型的變速器的優(yōu)、缺點進(jìn)行了比較，說明在機(jī)械式無級變速傳動中，金屬帶式無級變速傳動無論是在轉(zhuǎn)矩傳遞能力還是在傳遞效率方面均優(yōu)于其它類型的機(jī)械式無級變速傳動，是較理想的傳動裝置，由此
3、闡述了論文選題的學(xué)術(shù)和實際應(yīng)用背景以及技術(shù)先進(jìn)性。V型金屬帶具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，因此金屬帶的傳動機(jī)理與普通的V型橡膠帶的傳動機(jī)理不同，金屬帶的受力分析非常復(fù)雜。而金屬帶式無級變速傳動機(jī)理是其傳動與控制的理論基礎(chǔ)，因此為建立可以用于實時控制的V型金屬帶傳動的動力學(xué)模型，即建立轉(zhuǎn)矩、傳動比、轉(zhuǎn)速以及運(yùn)行工況與帶輪軸向夾緊摘要里巴里里里巴巴巴里里曰巴弓巴里巴力的關(guān)系，本文從金屬帶式無級變速傳動的運(yùn)動學(xué)關(guān)系入手，在必要的假定條件下，詳細(xì)分析了金屬片推力與金屬環(huán)的張力在金屬帶傳動過程中的分布與變化規(guī)律，通過建立轉(zhuǎn)矩、傳動比、夾緊力比之間的關(guān)系，給出可以用于實時控制的金屬帶傳動的動力學(xué)模型，為進(jìn)
4、一步實現(xiàn)CVT控制建立了理論基礎(chǔ)。裝有無級變速傳動系統(tǒng)的汽車具有面工況，對應(yīng)汽車一定的行駛條件，當(dāng)汽車速度和負(fù)荷一定時，通過傳動比的連續(xù)變化，可以使汽車的發(fā)動機(jī)處于最佳的工作狀態(tài)。文中首次建立了包括CVT液壓控制系統(tǒng)的裝有CVT的動力傳動系統(tǒng)模型，說明裝有CVT的動力傳動系統(tǒng)是復(fù)雜的多輸入、非線性系統(tǒng)。文中以燃油經(jīng)濟(jì)性為例，研究了無級變速傳動系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)的匹配策略。應(yīng)用所建立的CVT動力傳動系統(tǒng)的綜合控制數(shù)學(xué)模型，在一些典型工況下進(jìn)行了仿真分析。仿真分析結(jié)果表明無級變速傳動系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)達(dá)到了較好的匹配，所設(shè)計的控制系統(tǒng)及其控制策略具有良好的控制效果。將發(fā)動機(jī)和變速器的控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合
5、考慮，對于設(shè)計發(fā)動機(jī)和變速器的控制系統(tǒng)以及評價發(fā)動機(jī)與變速器及車之間的匹配性能顯得尤為重要。為了使整個無級變速動力傳動系統(tǒng)成為一個完整的動態(tài)系統(tǒng)，并考慮到無級變速汽車動力傳動系統(tǒng)固有的強(qiáng)非線性特性、禍合性和系統(tǒng)參數(shù)的不確定性等因素，本文研究了動力傳動系統(tǒng)綜合控制策略，對動力傳動系統(tǒng)的匹配和控制策略以及整個系統(tǒng)性能最優(yōu)化的作出了描述和評價。無級變速傳動系統(tǒng)是復(fù)雜的時變非線性系統(tǒng)，其輸入輸出之間還具有禍合效應(yīng)。在汽車的復(fù)雜運(yùn)行工況和大量的不確定環(huán)境因素的影響下，傳統(tǒng)控制方法在汽車上的應(yīng)用受到了限制，因此采用傳統(tǒng)的控制方法(如PID控制)己經(jīng)不能取得令人滿意的控制效果。模糊控制邏輯與人的思
6、維相類似，具有模擬人的抽象思維的能力，它能處理解析模型描述的關(guān)系又能應(yīng)用語言描述的經(jīng)驗，這使其在經(jīng)驗知識起重要作用的汽車控制技術(shù)中具有獨(dú)特優(yōu)勢。因此，研究無級變速傳動系統(tǒng)的模糊控制策略是十分必要的。文中設(shè)計了三個具有獨(dú)立閉環(huán)反饋信號的模糊控制器來分別控制發(fā)動機(jī)油門開度、無級變速器傳動比和制動器踏板量，仿真結(jié)果表明，模糊控制器對復(fù)雜的汽車運(yùn)行工況和外界阻力激勵有較強(qiáng)的適應(yīng)性。吉林大學(xué)博士學(xué)位論文為了提高控制系統(tǒng)的適應(yīng)能力和對外界擾動的穩(wěn)定性，改善無級變速傳動的動、靜態(tài)控制效果，研究開發(fā)了一種針對無級變速系統(tǒng)的自適應(yīng)模糊控制器，其中采用帶有參數(shù)自調(diào)節(jié)的模糊一PI控制器控制發(fā)動機(jī)油門，采用
7、混合型模糊PID控制器控制無級變速器傳動比。該控制器可以用于無級變速傳動系統(tǒng)的試驗臺上，也可以用于無級變速汽車傳動系統(tǒng)的控制器開發(fā)上。本文最后通過臺架實驗后，首次把電控系統(tǒng)移植到EQ6480汽車上對CVT的電控系統(tǒng)進(jìn)行整車道路試驗。典型工況的性能試驗結(jié)果表明，所設(shè)計的控制系統(tǒng)能夠滿足無級變速器的控制要求，試驗過程和控制結(jié)果基本上反映了金屬帶式無級變速器控制系統(tǒng)的主要特征，為進(jìn)一步開發(fā)CVT電控系統(tǒng)積累了寶貴的經(jīng)驗。關(guān)鍵詞:金屬帶式無級變速傳動，傳動機(jī)理，匹
