發(fā)布時間：2017-09-08 09:41

  本文關(guān)鍵詞：AMT電動離合器控制系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： AMT 電動執(zhí)行機構(gòu) 離合器控制系統(tǒng) dSPACE仿真試驗

【摘要】：電控機械式自動變速器(AMT,Automated Mechanical Transmission)是在傳統(tǒng)的機械式變速器的基礎(chǔ)上,取消了離合器踏板,加裝微機控制系統(tǒng)而形成的自動變速器,從而實現(xiàn)了離合器控制與選換擋控制的自動化。其中,離合器控制是AMT的核心技術(shù)之一,其性能的好壞直接影響AMT性能的優(yōu)劣。本文對AMT電動離合器控制系統(tǒng)展開研究,主要內(nèi)容有以下幾個方面:(1)以膜片彈簧離合器為研究對象,研究了離合器工作特性,建立了膜片彈簧彈性特性模型與離合器轉(zhuǎn)矩傳遞模型。通過分析離合器接合過程和動力學(xué)研究,得出了最佳接合規(guī)律,在此基礎(chǔ)上提出了分段控制方案,即:在半接合階段,為降低離合器的接合沖擊,以沖擊度限制下的最大接合速度接合離合器;在完全分離和完全接合兩個階段,以無沖擊度限制的最大接合速度接合離合器。(2)根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計要求,以蝸輪蝸桿和齒輪齒條為傳動方案,設(shè)計了執(zhí)行機構(gòu)各零部件尺寸參數(shù)。然后,運用UG軟件對離合器和執(zhí)行機構(gòu)各零部件進行了三維建模。選擇無刷直流電機為驅(qū)動電機,確定了電機技術(shù)參數(shù),并結(jié)合其工作原理,建立了電機的數(shù)學(xué)模型。最終,建立了整個電動執(zhí)行機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型。(3)進行了PID控制算法研究,針對接合速度的控制,提出積分分離PID控制方法,設(shè)計了速度和電流雙閉環(huán)控制器。在MATLAB/Simulink中建立了電動離合器控制系統(tǒng)模型,并以接合過程為例,進行了控制系統(tǒng)仿真。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計的控制系統(tǒng)模型具有良好的動態(tài)響應(yīng),實現(xiàn)了接合速度和接合位移的精確跟蹤,較好地滿足了控制要求。(4)為了進一步驗證控制系統(tǒng)設(shè)計的有效性,選擇d SPACE DS1401處理器和DS1505 I/O板,研究了硬件電路結(jié)構(gòu)與原理,建立了基于Simulink和RTI的控制系統(tǒng)模型,利用RTW生成了實時控制代碼,并運用Control Desk進行試驗調(diào)試,完成了快速控制原型試驗。結(jié)果表明,所設(shè)計的控制器滿足離合器對接合速度和接合位移的控制要求。
【關(guān)鍵詞】：AMT 電動執(zhí)行機構(gòu) 離合器控制系統(tǒng) dSPACE仿真試驗
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.211
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 AMT簡介與關(guān)鍵技術(shù)12-16
• 1.1.1 AMT簡介12-14
• 1.1.2 AMT關(guān)鍵技術(shù)14-16
• 1.2 AMT的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.1 國外AMT研究現(xiàn)狀16
• 1.2.2 國內(nèi)AMT研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 課題研究意義17
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 離合器特性與接合控制規(guī)律研究19-38
• 2.1 離合器工作特性研究19-29
• 2.1.1 膜片彈簧的彈性特性20-25
• 2.1.2 離合器轉(zhuǎn)矩傳遞特性25-29
• 2.2 離合器接合控制規(guī)律29-36
• 2.2.1 離合器控制評價指標29-30
• 2.2.2 離合器接合過程分析30-34
• 2.2.3 最大接合速度計算34-36
• 2.2.4 控制方案36
• 2.3 本章小結(jié)36-38
• 第三章 電動執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計38-55
• 3.1 執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計38-46
• 3.1.1 結(jié)構(gòu)與傳動形式選擇38-39
• 3.1.2 蝸桿傳動設(shè)計39-42
• 3.1.3 齒輪齒條設(shè)計42-44
• 3.1.4 驅(qū)動電機的選擇44-46
• 3.2 離合器系統(tǒng)三維建模46-48
• 3.2.1 離合器系統(tǒng)各零部件建模46
• 3.2.2 離合器系統(tǒng)裝配模型46-48
• 3.3 執(zhí)行機構(gòu)數(shù)學(xué)建模48-50
• 3.3.1 蝸輪蝸桿和齒輪齒條數(shù)學(xué)模型48-49
• 3.3.2 電機等效轉(zhuǎn)動慣量49-50
• 3.4 無刷直流電機工作原理50-51
• 3.5 無刷直流電機數(shù)學(xué)模型51-54
• 3.5.1 電壓方程51-53
• 3.5.2 轉(zhuǎn)矩方程53
• 3.5.3 電機運動方程53-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第四章 控制器設(shè)計與仿真55-73
• 4.1 執(zhí)行機構(gòu)控制方法研究55-60
• 4.1.1 控制目標55
• 4.1.2 PID控制算法55-60
• 4.2 控制器設(shè)計60-61
• 4.2.1 控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計60-61
• 4.2.2 電流控制器設(shè)計61
• 4.2.3 速度控制器設(shè)計61
• 4.2.4 位置反饋控制61
• 4.3 電動離合器控制系統(tǒng)模型建立61-68
• 4.3.1 控制系統(tǒng)子模型建立62-68
• 4.3.2 控制系統(tǒng)整體模型建立68
• 4.4 控制系統(tǒng)仿真與分析68-72
• 4.4.1 無沖擊度限制的仿真與分析68-70
• 4.4.2 加上沖擊度限制的仿真與分析70-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 第五章 基于dSPACE的離合器控制系統(tǒng)試驗73-85
• 5.1 dSPACE仿真系統(tǒng)介紹73-74
• 5.1.1 dSPACE硬件系統(tǒng)73-74
• 5.1.2 dSPACE軟件環(huán)境74
• 5.2 dSPACE仿真平臺開發(fā)流程74-75
• 5.3 dSPACE仿真平臺硬件電路75-79
• 5.3.1 驅(qū)動電路75-78
• 5.3.2 電流檢測電路78-79
• 5.3.3 電源電路79
• 5.4 基于dSPACE RTI的控制系統(tǒng)建模79-81
• 5.5 實時代碼生成81-82
• 5.6 試驗調(diào)試與結(jié)果分析82-84
• 5.6.1 試驗調(diào)試82
• 5.6.2 試驗結(jié)果分析82-84
• 5.7 本章小結(jié)84-85
• 第六章 總結(jié)與展望85-87
• 6.1 總結(jié)85-86
• 6.2 展望86-87
• 參考文獻87-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果90-91
• 致謝91-92

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本文編號：813292