cvt分段参数自调整pid速比控制研究

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1、CVT分段参数自调整PID速比控制研究?设计?计算?研究?CVT分段参数自调整PID速比控制研究宋传学谢飞王建华(吉林大学)【摘要】针对CVT速比控制的特殊要求,在综合考虑常规PID控制经验及控制效果的基础上,设计了分段参数自调整PID速比跟踪控制器.建立了装备CVT系统的整车动力学仿真模型,并利用Matlab/Simuink工具进行了起步,加速和坡道行驶等典型工况的仿真研究.结果表明,该控制器具有较强的鲁棒性和解耦能力,以及良好的动态响应能力和较高的稳态控制精度.主题词:无级变速器速比控制分段参数自调整PⅢ控制中图分类号:U463.212文献标识码

2、:A文章编号:10o0—3703(2007)O8—0023—04ResearchonStagedSelfl_AdjustingPIDRatioControlforCVTSongChuanxue,XieFei,WangJianhua(JilinUniversity)【Abstract]AimingatthespecialrequirementsofCVTratiocontrolandbasedontheconsiderationoftheexperienceandcontroleffectoftraditionalPIDcontrol,thispape

3、rdesignedastagedparameterself-adjustingPIDratiotrackingcontroller.UsingMatlab/Simuink,simulationresearchoftypicalworkingconditionsWaSmade,suchaSstartup,accelerationandrampdriving.ThesimulationresultsshowthatthecontrollerhaSastrongcapacityofrobustanddeeoupling,gooddynamicrespons

4、eandhishcontrolaccuracyofsteadystate.Keywords:CVT,Ratiocontro1.Stagedparameterself-adjusting,PlDcontrol1前言无级变速器(cvm)是一种理想的动力传动装置,它结构简单紧凑,操作方便,性能优良,与二级减速机构相匹配,可获得较大的变速范围,适用于中小排量汽车的使用.CVT的速比控制系统是实现其理想传动的一个关键技术,其控制策略的制定对于换挡品质及传动效率有很大影响.常规PID控制结构简单,鲁棒性强,应用广泛,但由于汽车实际行驶工况复杂多变,在某一特定条件

5、下整定的控制参数难以保证始终取得良好的控制效果.本文针对CVT速比控制的特殊要求以及常规PID控制的特点,设计了分段参数自调整PID速比控制器,该控制器能够根据速比控制中误差波动情况进行控制参数自动调整,从而适应复杂多变的行驶工况.2速比控制研究2.1CVT控制技术CVT控制系统的关键技术主要包括夹紧力控2007年第8期制和速比控制.夹紧力控制是提高CVT传动装置传动效率和关键部件使用寿命的保证;速比控制可以实现在各种条件下维持发动机运行在驾驶员选定的工作点,使整车的动力性,燃油经济性及行驶平顺性处于最佳状态.由于主,被动带轮之间是通过金属带的约束作

6、用使CVT系统得以保持平衡,所以在变速过程中被动带轮的压力控制和对主动带轮的速比控制具有耦合效应,为此,电控单元根据要保证的发动机转矩,确定对被动轮所需施加的轴向夹紧力,从而确定所需的夹紧力比,来实现所要求的主动轮平衡点的压力,并据此与目前的实际控制压力比较.如果偏差为零,则系统处于平衡状态,达到稳定行驶的要求,否则需要按照其影响因素对速比变化进行控制,直到达到系统平衡为止[1].这样,即将主,被动轮相互耦合的控制问题转化为两个单一目标的压力调节系统(即轴的夹紧控制)和位置伺服系统(即速比控制).本文主要研究其速比控制问题.2.2速比控制器设计2.2

7、.1速比控制CVT的控制是靠2个带轮的轴向夹紧力实现一23—?设计?计算?研究?的,从动带轮的夹紧力保证了传递的转矩容量,而由主动带轮夹紧力所确定的位置实现所期望的速比.CVT速比控制分为动力型模式和经济型模式,由驾驶员根据道路条件选择期望的模式.当驾驶员踩下加速踏板时,就相当于设定了一个发动机的目标工作转速和目标速比.因此,必须确定特定模式下的目标速比,来保证在不同的工况和路面条件下实际速比都能有效地跟踪目标速比,以达到充分发挥发动机功率,提高汽车动力性及改善燃油经济性和排放性能的目的.CvT速比控制结构如图1所示.由图1可知,将从系统测量所获得的

8、当前实际速比与计算所得的目标速比科偏差e(￡)送入速比控制器中,产生控制信号作用于速比控制阀,使主动带轮油缸