车辆起步双离合协调优化控制与硬件实现研究
发布时间：2021-05-27 13:20
汽车行业在全球市场中蓬勃发展。作为汽车传动系的重要组成部分—变速器一直是行业研究的热点趋势。双离合自动变速器（Dual Clutch Transmission,DCT）由于其机械机构简单,传递效率高,动力无中断、承载扭矩大等优势近年来逐渐成为各大研发机构的重点研发对象。传统的DCT采用单离合起步方式,同机械式自动变速器（Automatic Mechanical Transmission,AMT）类似,这种起步方式控制简单,但冲击度、滑磨功、起步时间等性能评价指标具有一系列的优化空间。若在DCT车辆起步过程中采用双离合器共同承担滑磨、传递力矩,则可以有效延长离合器使用寿命,优化各项性能指标。由于DCT变速器本身可能存在的动力耦合、动力干涉等问题,使得其控制难度大大增加。为了提升DCT起步过程中的驾乘感受,本文提出了一种双离合器起步协调优化控制策略,主要工作包括以下几个方面:（1）首先对传动系统工作原理进行分析,DCT机械结构、执行机构电磁阀和离合器进行动力学分析,在simulink环境中搭建包括DCT,电磁阀,离合器,发动机等模块的DCT整车模型,给出建立整车模型中所需要的参数。并分别在...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 起步控制研究现状
1.2.1 恒转速跟踪控制方法
1.2.2 基于优化算法的控制方法
1.2.3 基于估计/观测器的控制方法
1.2.4 基于模糊控制的控制方法
1.2.5 其他控制方法
1.3 模型预测控制硬件实现研究现状
1.3.1 理论算法研究
1.3.2 硬件实现研究
1.4 本文研究内容
第2章 DCT整车模型建立
2.1 传动系结构及工作原理
2.2 DCT整车动力学分析及建模
2.2.1 发动机模型
2.2.2 DCT模型
2.2.3 电磁阀模型
2.2.4 离合器模型
2.3 DCT整车模型功能验证及分析
2.4 本章小结
第3章 双离合起步协调优化控制器设计
3.1 DCT双离合起步控制需求
3.1.1 安全性要求
3.1.2 平顺性要求
3.1.3 离合器寿命要求
3.1.4 起步时间要求
3.2 起步控制方案及控制器设计
3.2.1 模型预测控制理论知识
3.2.2 双闭环起步跟踪控制方案设计
3.2.3 外环转速跟踪环设计
3.2.4 内环压强跟踪环设计
3.3 离线仿真及结果分析
3.3.1 双离合起步离线仿真验证
3.3.2 单离合起步离线对比验证
3.4 本章小结
第4章 起步优化控制器的硬件实现
4.1 FPGA实现方案
4.2 约束粒子群优化求解
4.2.1 粒子群算法原理及计算公式
4.2.2 约束处理方法
4.2.3 粒子群优化求解过程
4.2.4 PSO离线仿真验证
4.3 FPGA硬件实现
4.3.1 定点数据设计
4.3.2 HDL代码生成
4.3.3 接口模块设计
4.3.4 功能仿真验证
4.4 本章小结
第5章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
作者简介及研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于汽车保有量发展的碎片思考[J]. 朱盛镭. 上海汽车. 2018(12)
[2]汽车传动系统平顺性驾驶品质控制[J]. 高炳钊,洪金龙,陈虹. 控制理论与应用. 2017(07)
[3]汽车AMT离合器起步控制系统的研究与测试[J]. 郑洲,王增才,程军,张烁. 机械设计与制造. 2016(06)
[4]6-AMT微型乘用车起步优化控制[J]. 唐娜娜,陈勇,高阳,郭立书,高炳钊,陈虹. 汽车技术. 2014(04)
[5]基于压力控制的AMT离合器起步控制研究[J]. 杨晶晶,米林,谭伟,秦甲磊. 机床与液压. 2013(23)
[6]不同车辆载荷的AMT车辆起步过程离合器控制[J]. 薛殿伦,李笛,钟鑫,刘恺. 机械传动. 2013(10)
[7]机械式自动变速器重型军用轮式车辆坡道起步控制策略研究[J]. 鲁佳,刘海鸥,彭建鑫,席军强. 兵工学报. 2013(08)
[8]离合器起步控制策略[J]. 刁志辉,田晋跃. 机械设计与制造. 2012(07)
[9]AMT汽车起步过程离合器接合控制的研究[J]. 夏长高,张猛,王继磊,张振宇. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2012(03)
[10]我国自动变速器发展现状及未来趋势(中)[J]. 百川. 现代零部件. 2010(11)
博士论文
[1]汽车传动系的滚动优化控制研究[D]. 卢晓晖.吉林大学 2013
[2]汽车DCT智能控制及电控单元虚拟试验系统研究[D]. 陈然.重庆大学 2010
硕士论文
[1]AMT车辆起步过程离合器控制[D]. 高原.吉林大学 2015
[2]AMT汽车起步控制策略与TCU研究[D]. 皮皓杰.湖南大学 2014
[3]AMT车辆离合器起步控制策略研究及应用[D]. 李笛.湖南大学 2013
本文编号：3207644
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 起步控制研究现状
1.2.1 恒转速跟踪控制方法
1.2.2 基于优化算法的控制方法
1.2.3 基于估计/观测器的控制方法
1.2.4 基于模糊控制的控制方法
1.2.5 其他控制方法
1.3 模型预测控制硬件实现研究现状
1.3.1 理论算法研究
1.3.2 硬件实现研究
1.4 本文研究内容
第2章 DCT整车模型建立
2.1 传动系结构及工作原理
2.2 DCT整车动力学分析及建模
2.2.1 发动机模型
2.2.2 DCT模型
2.2.3 电磁阀模型
2.2.4 离合器模型
2.3 DCT整车模型功能验证及分析
2.4 本章小结
第3章 双离合起步协调优化控制器设计
3.1 DCT双离合起步控制需求
3.1.1 安全性要求
3.1.2 平顺性要求
3.1.3 离合器寿命要求
3.1.4 起步时间要求
3.2 起步控制方案及控制器设计
3.2.1 模型预测控制理论知识
3.2.2 双闭环起步跟踪控制方案设计
3.2.3 外环转速跟踪环设计
3.2.4 内环压强跟踪环设计
3.3 离线仿真及结果分析
3.3.1 双离合起步离线仿真验证
3.3.2 单离合起步离线对比验证
3.4 本章小结
第4章 起步优化控制器的硬件实现
4.1 FPGA实现方案
4.2 约束粒子群优化求解
4.2.1 粒子群算法原理及计算公式
4.2.2 约束处理方法
4.2.3 粒子群优化求解过程
4.2.4 PSO离线仿真验证
4.3 FPGA硬件实现
4.3.1 定点数据设计
4.3.2 HDL代码生成
4.3.3 接口模块设计
4.3.4 功能仿真验证
4.4 本章小结
第5章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
作者简介及研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于汽车保有量发展的碎片思考[J]. 朱盛镭. 上海汽车. 2018(12)
[2]汽车传动系统平顺性驾驶品质控制[J]. 高炳钊,洪金龙,陈虹. 控制理论与应用. 2017(07)
[3]汽车AMT离合器起步控制系统的研究与测试[J]. 郑洲,王增才,程军,张烁. 机械设计与制造. 2016(06)
[4]6-AMT微型乘用车起步优化控制[J]. 唐娜娜,陈勇,高阳,郭立书,高炳钊,陈虹. 汽车技术. 2014(04)
[5]基于压力控制的AMT离合器起步控制研究[J]. 杨晶晶,米林,谭伟,秦甲磊. 机床与液压. 2013(23)
[6]不同车辆载荷的AMT车辆起步过程离合器控制[J]. 薛殿伦,李笛,钟鑫,刘恺. 机械传动. 2013(10)
[7]机械式自动变速器重型军用轮式车辆坡道起步控制策略研究[J]. 鲁佳,刘海鸥,彭建鑫,席军强. 兵工学报. 2013(08)
[8]离合器起步控制策略[J]. 刁志辉,田晋跃. 机械设计与制造. 2012(07)
[9]AMT汽车起步过程离合器接合控制的研究[J]. 夏长高,张猛,王继磊,张振宇. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2012(03)
[10]我国自动变速器发展现状及未来趋势(中)[J]. 百川. 现代零部件. 2010(11)
博士论文
[1]汽车传动系的滚动优化控制研究[D]. 卢晓晖.吉林大学 2013
[2]汽车DCT智能控制及电控单元虚拟试验系统研究[D]. 陈然.重庆大学 2010
硕士论文
[1]AMT车辆起步过程离合器控制[D]. 高原.吉林大学 2015
[2]AMT汽车起步控制策略与TCU研究[D]. 皮皓杰.湖南大学 2014
[3]AMT车辆离合器起步控制策略研究及应用[D]. 李笛.湖南大学 2013
本文编号：3207644
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