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汽车自动变速箱控制方法研究及仿真系统的开发

作者：余江伟 Publish: 2007-3-13 Hits:-

【中文题名】

汽车自动变速箱控制方法研究及仿真系统的开发

【英文题名】

Study of Automatic Transmission Control Method and Development of Simulation System

【学科专业】

控制理论与控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-3-13

【中关键词】

自动变速箱,换档,动力学模型,仿真系统,,

【英关键词】

automatic transmission,gear shifting,dynamic models,simulation system,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>

【论文摘要】

汽车传动系的自动变速是车辆电子技术的一项重要内容,也是目前车辆发展的趋势。采用自动变速技术,是提高车辆使用性能、改善车辆的动力性和经济性的有效措施,同时还将大大减轻驾驶员的劳动强度。本文围绕自动变速箱的控制方法及仿真技术进行了以下研究和开发工作: 第一,围绕汽车自动变速箱换档控制方法这一主题广泛搜集了国内外有关的文献和资料,进行了系统地整理和概括总结,把握了自动变速箱换档控制方法的发展方向,从而确定了本论文的研究内容。分析自动变速箱系统结构及工作原理,对现今自动变速箱控制系统开发中的关键技术,特别是对换档品质控制进行了详细的研究和总结。第二,在系统地分析和研究自动变速箱各组成部分的特性的基础上,总结众多文献中的各种模型,应用自由体受力图法建立了自动变速箱系统的1-4升档过程的等效动力学模型,并对换档过程进行了详细的分析。第三,在Matlab/Simulink环境支持下,开发了1-4升档过程动力学仿真系统,重点讨论了在开发过程中遇到的几类仿真技术问题。通过对仿真结果的分析,以及仿真系统的简化实现,验证了仿真系统与动力学模型的一致性。应用该系统易于获得对换档过程分析的简明结论...

【论文题纲】

摘要	3-4
Abstract	4-8
第1章绪论	8-14
1.1 课题来源与研究意义	8
1.2 自动变速箱概述	8-11
1.2.1 自动变速箱的分类	8-10
1.2.2 自动变速箱的特点	10-11
1.3 自动变速箱的研究现状及发展趋势	11-13
1.3.1 国内研究现状	11-12
1.3.2 国外研究现状	12
1.3.3 自动变速箱的发展趋势	12-13
1.4 本文的主要研究内容	13-14
第2章自动变速箱控制系统的组成及关键技术分析	14-28
2.1 自动变速箱的构成及工作原理	14-16
2.1.1 自动变速箱的构成	14-15
2.1.2 自动变速箱的工作原理	15-16
2.2 自动变速箱的控制系统	16-17
2.3 自动变速箱控制的关键技术	17-19
2.3.1 换档规律控制	17
2.3.2 液力变矩器及换档品质控制	17-19
2.3.3 液压系统控制	19
2.4 换档品质控制	19-27
2.4.1 换档品质控制的目的及其评价	19-20
2.4.2 换档品质控制的内容	20-21
2.4.3 换档品质控制的方法	21-27
2.5 本章小结	27-28
第3章自动变速箱系统动力学模型	28-50
3.1 发动机模型	29
3.2 液力变矩器模型	29-31
3.3 离合器及制动带模型	31-33
3.3.1 离合器模型	31-32
3.3.2 制动带模型	32-33
3.4 液压控制系统模型	33-37
3.4.1 离合器及制动带输入液压曲线	33-34
3.4.2 液压缸模型	34-37
3.5 行星齿轮机构模型	37-39
3.6 换档过程动力学模型	39-48
3.6.1 1 档动态模型	39-41
3.6.2 1-2 档动态模型	41-42
3.6.3 2 档动态模型	42
3.6.4 2-3 档动态模型	42-45
3.6.5 3 档动态模型	45
3.6.6 3-4 档动态模型	45-47
3.6.7 4 档动态模型	47-48
3.7 汽车动力学模型	48-49
3.8 本章小结	49-50
第4章自动变速箱仿真系统的开发	50-73
4.1 仿真系统的简介	50-52
4.2 仿真系统开发过程中的问题	52-58
4.2.1 状态切换	52-54
4.2.2 积分器初值设定问题	54-56
4.2.3 奇点问题	56-57
4.2.4 代数环问题	57-58
4.3 换档规律控制器的设计	58-60
4.4 仿真结果及分析	60-69
4.4.1 1-4 升档过程仿真结果及分析（柔性输出轴）	60-61
4.4.2 1-4 升档过程仿真结果及分析（刚性输出轴）	61-64
4.4.3 包含液压缸模型的1-2 升档过程仿真结果及分析	64-66
4.4.4 改善换档品质控制的一个结论	66-69
4.5 仿真系统的简化与实现	69-72
4.5.1 系统的一次简化与实现	69-71
4.5.2 系统的二次简化与实现	71-72
4.6 本章小结	72-73
第5章换档品质控制方法的初探	73-80
5.1 非线性系统的分析及线性化	73-77
5.1.1 非线性系统的分析	74-75
5.1.2 非线性系统的线性化	75-77
5.2 离合器压力的PID 控制	77-79
5.2.1 电磁阀模型	77
5.2.2 1-2 档惯性相的控制器设计	77-79
5.3 本章小结	79-80
结论	80-81
参考文献	81-85
攻读学位期间发表的学术论文	85-87
致谢	87

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.382127



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