基于模糊规则amt换挡执行机构位置高精度控制

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1、上海交通大学硕士学位论文摘要基于模糊规则的AMT换挡执行机构位置的高精度控制摘要车辆的自动变速技术是车辆改进和完善传动系统的重要研究方向之一。与液力式自动变速器（AT）相比，机械式自动变速器（AMT）的制造成本要低很多，且结构简单，安装方便，市场潜力巨大。作为AMT系统中的重要组成部分，换挡执行机构目前存在以下问题：换挡动作不准确，机构可靠性差，无法大规模的装车等。结合上海市科委“登山计划”资助的项目“混合动力汽车自动变速器关键技术及其产业化技术研究”(06dz11002)，本文对AMT换挡执行机构的准确定位进行了深入的分

2、析和试验研究。本项目所开发的样机中的执行机构采用电控液压式。将挡位快速准确地摘到空挡位置是换挡的关键。本文首先对摘挡过程建立了动力学方程，然后在MATLAB/SIMULINK环境中搭建了模型，再依据试验数据对模型进行了修正并确定了模型的参数。液压系统的非线性，电磁阀的滞后给液压缸活塞的位置控制带来了很大的困难。对这样的系统，难以确定PID的参数，容易导致振荡、稳态误差过大等现象。为此本文通过试验测试了液压缸活塞在不同的位置，电磁阀开启时间和液压缸移动距离之间的对应关系。然后根据需要移动的距离查询电磁阀需要打开的时间，并结合

3、手动换挡的经验，设计了模糊控制规则，并将其应用于MATLAB/SIMULINK中的模糊控制器中。为修正模糊规则和验证控制算法的效果，在建立的换挡模型上使用模糊控制算法进行仿真。仿真的范围包括摩擦力的变化、液压油粘度的变化以及使用不同响应速度的电磁阀对控制效果的影响。仿真结果表明：模糊控制算法可以有效的适应摩擦系数、液压油粘度的变化，具有较好的适应性和鲁棒性；采用响应速度较快的电磁阀在一定程度上可以第I页上海交通大学硕士学位论文摘要提高系统的响应时间和稳态控制精确度。为验证控制算法的实际应用效果，分别在上海汽车齿轮总厂进行了

4、样机的静态试验和在上海御能驱动技术有限公司进行了样机的动态试验。试验AMT自动换挡机构在静止工况和输出轴有负载和转速的工况下的换挡情况，试验结果表明换挡执行机构可以快速准确的换到指定的挡位，超调量和稳态误差都在空挡位置范围内.本文提出的控制算法能够有效的提高换挡机构的性能，为AMT执行机构的定位控制提供了一种较好的解决方法。关键词：AMT，模糊控制，换挡执行机构，高精度，位置控制第II页上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTHighAccuratePositionControlofAMTGearShiftingActua

5、torBasedonFuzzyRulesABSTRACTAutomatictransmissiontechnologyisoneofthekeyresearchfieldsinvehiclepowertrainsystem.ComparedwiththeHydraulicautomatictransmission,theautomaticmechanicaltransmission(AMT)hasmuchlowercostinmanufacturingandmoreconvenientforassemblyinthedri

6、velinesystem.Thismeansthatthereisahugepotentialmarketfortheimplementationofsuchamechatronicaltechnology.PresentingasakeyfunctionalmoduleinAMTsystem,thegearshiftactuatingmechanismneedstoovercomesomehurdles.Forexample,gearshiftoperationisinaccurate,unreliable,andcan

7、’tbemassivelyproduced.BasedonaprojectfundedbythescienceandtechnologycommissionofShanghai,thisresearchmakesathoroughinvestigationandexperimentonthegearshiftingprocess.Thegearshiftsystemisahydraulic-electroniccontrolledunit.Thelinchpinofgearshiftingiscontrollingthem

8、echanismtotheneutralposition.Thedynamicequationsofthegearshiftprocessareestablishedfirstly.ThenasystemmodelisbuiltinMATLAB/SIMULINKandvalidatedbytheexpe