小型纯电动汽车专用AMT无离合器换挡控制

发布时间：2017-10-25 07:10

  本文关键词：小型纯电动汽车专用AMT无离合器换挡控制

  更多相关文章： 小型纯电动汽车 AMT换挡控制 无离合器 线性二次型最优控制 模糊滑模控制

【摘要】：汽车工业的发展使人类生活更加便捷的同时也带来了环境污染、能源短缺等问题。纯电动汽车由于具有零排放的优点,使其更加适合应用于城市交通,但是如今各大汽车公司研发的纯电动汽车一般为两级减速,为了满足纯电动汽车的动力性和经济性要求,对驱动电机的要求较高,增加了纯电动汽车的成本。本文针对纯电动汽车对电机要求高的缺点,采用电控电动AMT,对AMT无离合器换挡控制进行研究,以满足纯电动汽车的动力性和经济性要求的同时降低驱动电机的成本。首先,建立了变速器的数学模型,并且对同步器的同步原理进行了分析,基于ADAMS对同步器进行建模仿真,分析了不同换挡力和速差对换挡品质的影响。其次,建立了驱动电机的速度控制模型并验证了驱动电机的调速性能。采用线性二次型最优控制,以冲击度和驱动轴相对扭转角最小为目标对驱动电机的降扭过程进行优化。再次,对选换挡电机的控制效果进行了研究,采用PID和模糊滑模控制两种控制方法分别设计选换挡电机位移控制器,并对两者的控制效果进行了比较,得出模糊滑模控制在抗干扰能力方面优于PID控制,更适合于对选换挡电机位置控制精度要求较高的换挡过程。最后,搭建了整车模型,制定了换挡过程控制逻辑,基于MATLAB与ADAMS对四挡AMT的整个换挡过程进行了仿真,并且将仿真结果与试验结果对比,验证了控制策略的正确性。本研究中提出的基于线性二次型最优控制的驱动电机降扭控制策略和基于模糊滑模控制的选换挡电机位移控制策略,对于小型纯电动汽车AMT的控制具有一定的理论参考和工程应用的价值。
【关键词】：小型纯电动汽车 AMT换挡控制 无离合器 线性二次型最优控制 模糊滑模控制
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究的背景及意义10-11
• 1.2 AMT简介11-12
• 1.3 国内外研究现状12-14
• 1.3.1 国内外AMT发展概况12-13
• 1.3.2 AMT关键技术研究现状13-14
• 1.4 本文的主要研究内容与技术路线14-16
• 1.4.1 研究内容14-15
• 1.4.2 技术路线15-16
• 第2章 换挡过程力学特性分析及建模16-35
• 2.1 锁环式惯性同步器的同步过程16-22
• 2.1.1 锁环式惯性同步器的结构16
• 2.1.2 同步器换挡过程分析16-18
• 2.1.3 换挡过程中接合套所受阻力分析18-22
• 2.2 换挡品质评价指标22-24
• 2.3 汽车换挡过程中分析24-27
• 2.4 基于ADAMS建立变速箱的虚拟样机模型27-29
• 2.5 AMT同步器同步换挡过程仿真29-33
• 2.6 本章小结33-35
• 第3章 换挡过程驱动电机控制35-54
• 3.1 AMT无离合器换挡过程驱动电机的控制策略35
• 3.2 驱动电机建模35-46
• 3.2.1 基于转子磁链定向的控制器设计37-42
• 3.2.2 驱动电机调速性能仿真分析42-46
• 3.3 降扭过程中驱动电机转矩输出控制46-53
• 3.3.1 二次型性能指标的线性系统最优控制理论46-48
• 3.3.2 动力传动系统状态方程的建立48-51
• 3.3.3 驱动电机降扭过程仿真分析51-53
• 3.4 本章小结53-54
• 第4章 换挡执行机构控制器设计54-67
• 4.1 换挡电机控制策略54-55
• 4.2 直流电机建模与分析55-56
• 4.3 基于PID控制直流电机控制器设计56-57
• 4.4 基于模糊滑模控制的电机位置控制器设计57-63
• 4.4.1 滑模变结构控制理论57-60
• 4.4.2 模糊控制理论60-61
• 4.4.3 直流电机模糊滑模位置控制器设计61-63
• 4.5 模糊滑模控制器的仿真验证63-65
• 4.6 本章小结65-67
• 第5章 AMT换挡机构仿真与试验67-79
• 5.1 整车动力学建模67-68
• 5.2 换挡规律制定68-69
• 5.3 换挡过程控制逻辑69-71
• 5.4 整车AMT换挡过程控制仿真分析71-75
• 5.5 样车改装与试验分析75-78
• 5.5.1 动力总成装配75-76
• 5.5.2 试验数据采集及分析76-78
• 5.6 本章小结78-79
• 结论79-81
• 参考文献81-85
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果85-86
• 致谢86

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本文编号：1092614