車輛起步雙離合協(xié)調(diào)優(yōu)化控制與硬件實現(xiàn)研究
發(fā)布時間:2021-05-27 13:20
汽車行業(yè)在全球市場中蓬勃發(fā)展。作為汽車傳動系的重要組成部分—變速器一直是行業(yè)研究的熱點趨勢。雙離合自動變速器(Dual Clutch Transmission,DCT)由于其機(jī)械機(jī)構(gòu)簡單,傳遞效率高,動力無中斷、承載扭矩大等優(yōu)勢近年來逐漸成為各大研發(fā)機(jī)構(gòu)的重點研發(fā)對象。傳統(tǒng)的DCT采用單離合起步方式,同機(jī)械式自動變速器(Automatic Mechanical Transmission,AMT)類似,這種起步方式控制簡單,但沖擊度、滑磨功、起步時間等性能評價指標(biāo)具有一系列的優(yōu)化空間。若在DCT車輛起步過程中采用雙離合器共同承擔(dān)滑磨、傳遞力矩,則可以有效延長離合器使用壽命,優(yōu)化各項性能指標(biāo)。由于DCT變速器本身可能存在的動力耦合、動力干涉等問題,使得其控制難度大大增加。為了提升DCT起步過程中的駕乘感受,本文提出了一種雙離合器起步協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略,主要工作包括以下幾個方面:(1)首先對傳動系統(tǒng)工作原理進(jìn)行分析,DCT機(jī)械結(jié)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)電磁閥和離合器進(jìn)行動力學(xué)分析,在simulink環(huán)境中搭建包括DCT,電磁閥,離合器,發(fā)動機(jī)等模塊的DCT整車模型,給出建立整車模型中所需要的參數(shù)。并分別在...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 起步控制研究現(xiàn)狀
1.2.1 恒轉(zhuǎn)速跟蹤控制方法
1.2.2 基于優(yōu)化算法的控制方法
1.2.3 基于估計/觀測器的控制方法
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 模型預(yù)測控制硬件實現(xiàn)研究現(xiàn)狀
1.3.1 理論算法研究
1.3.2 硬件實現(xiàn)研究
1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 DCT整車模型建立
2.1 傳動系結(jié)構(gòu)及工作原理
2.2 DCT整車動力學(xué)分析及建模
2.2.1 發(fā)動機(jī)模型
2.2.2 DCT模型
2.2.3 電磁閥模型
2.2.4 離合器模型
2.3 DCT整車模型功能驗證及分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 雙離合起步協(xié)調(diào)優(yōu)化控制器設(shè)計
3.1 DCT雙離合起步控制需求
3.1.1 安全性要求
3.1.2 平順性要求
3.1.3 離合器壽命要求
3.1.4 起步時間要求
3.2 起步控制方案及控制器設(shè)計
3.2.1 模型預(yù)測控制理論知識
3.2.2 雙閉環(huán)起步跟蹤控制方案設(shè)計
3.2.3 外環(huán)轉(zhuǎn)速跟蹤環(huán)設(shè)計
3.2.4 內(nèi)環(huán)壓強(qiáng)跟蹤環(huán)設(shè)計
3.3 離線仿真及結(jié)果分析
3.3.1 雙離合起步離線仿真驗證
3.3.2 單離合起步離線對比驗證
3.4 本章小結(jié)
第4章 起步優(yōu)化控制器的硬件實現(xiàn)
4.1 FPGA實現(xiàn)方案
4.2 約束粒子群優(yōu)化求解
4.2.1 粒子群算法原理及計算公式
4.2.2 約束處理方法
4.2.3 粒子群優(yōu)化求解過程
4.2.4 PSO離線仿真驗證
4.3 FPGA硬件實現(xiàn)
4.3.1 定點數(shù)據(jù)設(shè)計
4.3.2 HDL代碼生成
4.3.3 接口模塊設(shè)計
4.3.4 功能仿真驗證
4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于汽車保有量發(fā)展的碎片思考[J]. 朱盛鐳. 上海汽車. 2018(12)
[2]汽車傳動系統(tǒng)平順性駕駛品質(zhì)控制[J]. 高炳釗,洪金龍,陳虹. 控制理論與應(yīng)用. 2017(07)
[3]汽車AMT離合器起步控制系統(tǒng)的研究與測試[J]. 鄭洲,王增才,程軍,張爍. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2016(06)
[4]6-AMT微型乘用車起步優(yōu)化控制[J]. 唐娜娜,陳勇,高陽,郭立書,高炳釗,陳虹. 汽車技術(shù). 2014(04)
[5]基于壓力控制的AMT離合器起步控制研究[J]. 楊晶晶,米林,譚偉,秦甲磊. 機(jī)床與液壓. 2013(23)
[6]不同車輛載荷的AMT車輛起步過程離合器控制[J]. 薛殿倫,李笛,鐘鑫,劉愷. 機(jī)械傳動. 2013(10)
[7]機(jī)械式自動變速器重型軍用輪式車輛坡道起步控制策略研究[J]. 魯佳,劉海鷗,彭建鑫,席軍強(qiáng). 兵工學(xué)報. 2013(08)
[8]離合器起步控制策略[J]. 刁志輝,田晉躍. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2012(07)
[9]AMT汽車起步過程離合器接合控制的研究[J]. 夏長高,張猛,王繼磊,張振宇. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(03)
[10]我國自動變速器發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(中)[J]. 百川. 現(xiàn)代零部件. 2010(11)
博士論文
[1]汽車傳動系的滾動優(yōu)化控制研究[D]. 盧曉暉.吉林大學(xué) 2013
[2]汽車DCT智能控制及電控單元虛擬試驗系統(tǒng)研究[D]. 陳然.重慶大學(xué) 2010
碩士論文
[1]AMT車輛起步過程離合器控制[D]. 高原.吉林大學(xué) 2015
[2]AMT汽車起步控制策略與TCU研究[D]. 皮皓杰.湖南大學(xué) 2014
[3]AMT車輛離合器起步控制策略研究及應(yīng)用[D]. 李笛.湖南大學(xué) 2013
本文編號:3207644
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 起步控制研究現(xiàn)狀
1.2.1 恒轉(zhuǎn)速跟蹤控制方法
1.2.2 基于優(yōu)化算法的控制方法
1.2.3 基于估計/觀測器的控制方法
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 模型預(yù)測控制硬件實現(xiàn)研究現(xiàn)狀
1.3.1 理論算法研究
1.3.2 硬件實現(xiàn)研究
1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 DCT整車模型建立
2.1 傳動系結(jié)構(gòu)及工作原理
2.2 DCT整車動力學(xué)分析及建模
2.2.1 發(fā)動機(jī)模型
2.2.2 DCT模型
2.2.3 電磁閥模型
2.2.4 離合器模型
2.3 DCT整車模型功能驗證及分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 雙離合起步協(xié)調(diào)優(yōu)化控制器設(shè)計
3.1 DCT雙離合起步控制需求
3.1.1 安全性要求
3.1.2 平順性要求
3.1.3 離合器壽命要求
3.1.4 起步時間要求
3.2 起步控制方案及控制器設(shè)計
3.2.1 模型預(yù)測控制理論知識
3.2.2 雙閉環(huán)起步跟蹤控制方案設(shè)計
3.2.3 外環(huán)轉(zhuǎn)速跟蹤環(huán)設(shè)計
3.2.4 內(nèi)環(huán)壓強(qiáng)跟蹤環(huán)設(shè)計
3.3 離線仿真及結(jié)果分析
3.3.1 雙離合起步離線仿真驗證
3.3.2 單離合起步離線對比驗證
3.4 本章小結(jié)
第4章 起步優(yōu)化控制器的硬件實現(xiàn)
4.1 FPGA實現(xiàn)方案
4.2 約束粒子群優(yōu)化求解
4.2.1 粒子群算法原理及計算公式
4.2.2 約束處理方法
4.2.3 粒子群優(yōu)化求解過程
4.2.4 PSO離線仿真驗證
4.3 FPGA硬件實現(xiàn)
4.3.1 定點數(shù)據(jù)設(shè)計
4.3.2 HDL代碼生成
4.3.3 接口模塊設(shè)計
4.3.4 功能仿真驗證
4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于汽車保有量發(fā)展的碎片思考[J]. 朱盛鐳. 上海汽車. 2018(12)
[2]汽車傳動系統(tǒng)平順性駕駛品質(zhì)控制[J]. 高炳釗,洪金龍,陳虹. 控制理論與應(yīng)用. 2017(07)
[3]汽車AMT離合器起步控制系統(tǒng)的研究與測試[J]. 鄭洲,王增才,程軍,張爍. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2016(06)
[4]6-AMT微型乘用車起步優(yōu)化控制[J]. 唐娜娜,陳勇,高陽,郭立書,高炳釗,陳虹. 汽車技術(shù). 2014(04)
[5]基于壓力控制的AMT離合器起步控制研究[J]. 楊晶晶,米林,譚偉,秦甲磊. 機(jī)床與液壓. 2013(23)
[6]不同車輛載荷的AMT車輛起步過程離合器控制[J]. 薛殿倫,李笛,鐘鑫,劉愷. 機(jī)械傳動. 2013(10)
[7]機(jī)械式自動變速器重型軍用輪式車輛坡道起步控制策略研究[J]. 魯佳,劉海鷗,彭建鑫,席軍強(qiáng). 兵工學(xué)報. 2013(08)
[8]離合器起步控制策略[J]. 刁志輝,田晉躍. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2012(07)
[9]AMT汽車起步過程離合器接合控制的研究[J]. 夏長高,張猛,王繼磊,張振宇. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(03)
[10]我國自動變速器發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(中)[J]. 百川. 現(xiàn)代零部件. 2010(11)
博士論文
[1]汽車傳動系的滾動優(yōu)化控制研究[D]. 盧曉暉.吉林大學(xué) 2013
[2]汽車DCT智能控制及電控單元虛擬試驗系統(tǒng)研究[D]. 陳然.重慶大學(xué) 2010
碩士論文
[1]AMT車輛起步過程離合器控制[D]. 高原.吉林大學(xué) 2015
[2]AMT汽車起步控制策略與TCU研究[D]. 皮皓杰.湖南大學(xué) 2014
[3]AMT車輛離合器起步控制策略研究及應(yīng)用[D]. 李笛.湖南大學(xué) 2013
本文編號:3207644
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