无动力中断机械式自动变速器硬件在环试验系统研究

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1、工程硕士学位论文无动力中断机械式自动变速器硬件在环试验系统研究作者姓名常浩工程领域车辆工程校内指导教师赵克刚副教授校外指导教师陈金华高级工程师所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年01月ResearchofHardware-in-the-LoopTestSystemforUninterruptedShifttransmissionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChangHaoSupervisor：A.Prof.ZhaoKe

2、gangSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U463.212学校代号：10561学号：201221003300华南理工大学硕士学位论文无动力中断机械式自动变速器硬件在环试验系统研究作者姓名：常浩指导教师姓名、职称：赵克刚副教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：车辆工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：车辆系统动力学与电子控制论文提交日期：2014年01月08日论文答辩日期：2015年3月13日学位

3、授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：熊锐委员：邬晴晖姜立标曲杰赵克刚华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：年5月4曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮口：研

4、究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅(除在保密期内的保密论文外)；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文挡的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。d不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源

5、总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）曰曰n年饰月月po曰曰作者签名：l_l/t>n7V:指导教师签n>摘要无动力中断机械式自动变速器(UST-UninterruptedShiftTransmission)是最近几年提出的一种新型变速器传动方案。其利用平行轴式高低齿轮副特殊转速关系与可控化的超越离合器的合理组合，实现了UST的动力性换挡。UST既克服了机械式自动变速器换挡时动力存在中断的缺点，又避免了双离合器变速器动力性换挡时双离合器复杂的搭接控制。汽车自动变速传动系统硬件在

6、环(HIL-Hardware-in-the-loop)试验系统近年来广泛应用于自动变速器性能测试和电控单元及控制策略的验证与优化。本文围绕建立UST硬件在环试验系统主要开展以下工作：(1)深入研究了基于联动式换挡机构的新型UST总体结构方案，并对多模可控换挡器(MCS-MultimodeControlledShifter)和联动式换挡机构的结构组成及运动特性进行了分析，在此基础上阐明了新型UST的换挡原理以及其在常见工况下的工作方案。(2)基于Matlab/Simulink软件对UST动力传动系统进行建模

7、，首先建立了发动机平均值模型，利用GT-Power软件对模型中的相关待定参数进行辨识，并分析了所建立发动机平均值模型的动态响应特性；根据UST传动方案组成建立了离合器转矩模型、MCS动态模型及整车行驶阻力模型；然后建立了UST选换挡电机模型，设计了换挡电机的控制策略，并对其动态特性进行了仿真分析；最后制定了UST传动系统的换挡规律。(3)基于所建立的UST系统动力学模型进行仿真，分析了UST的换挡品质；针对UST换挡品质较差的问题，本文提出了采用极小值原理来优化UST的换挡品质，并制定了UST汽车换挡离合

8、器最优控制换挡策略，仿真分析结果表明所制定的最优控制换挡策略可以使UST的换挡冲击度得到明显降低，并且使其滑摩功控制在比较合理的范围内。(4)基于Real-TimeWindowsTarget目标环境建立了UST硬件在环仿真试验系统，并通过UST硬件在环仿真试验对电控单元的功能特性进行了验证。试验结果表明所建立的硬件在环试验系统基本上可以满足电控单元实时性的要求，UST整车动力学模型可以依照电控单元中存储的换挡规律进行换挡动作，