遗传PID在自动变速器比例阀控制中的应用.pdf

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1、遗传PlD在自动变速器比例阀控制中的应用温东生吴光强王雷雷(同济大学汽车学院，上海201804)【摘要】电液比例电磁阀作为自动变速器液压系统中重要的组成部分，其控制效果直接关系到换档过程的舒适性。对比例阀电流反馈闭环控制方法进行研究。首先，设计了比例阀的电流反馈控制系统硬件电路，为了能够达到较好的控制效果，利用遗传算法对PID的控制参数进行了整定，并采用了整定后的参数对比例阀进行控制。最后通过实车试验进行验证，结果表明：遗传算法整定后的PID控制器较传统z—N法具有更好的控制效果。【Abstract】Proportionalvalveisanimportantcomp

2、onentofautomatictransmissionhydraulicsystem，whosecontrolperformanceinfluencestheridingcomfortoftheshiftingprocess．Inthispaper，currentfeedbackcontrolmethodofproportionalvalveisresearched．Firstly，thehardwarecircuitoftheproportionalvalvecontrolsystemwithcurrentfeedbackisdesigned，thenGeneti

3、cAlgorithmisusedtotunethePIDcontrolparameters．Finally，theproportionalvalveiscontrolledbythetunedPIDparame—tersintheprocessofgearshifting．ItisprovedbythetestthatthecontrollertunedbyGeneticAlgo—rithmhasabettershiftingperformance，comparedtothetraditionalZiegler—Nicholsmethod．【关键词】自动变速器汽车比例

4、阀遗传算法doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2011．11．09间短、对油压调节的精度要求高，所以目前大多0引言数自动变速器中的比例阀控制均采用闭环控制。PID控制器由于结构简单、实现容易并有较强的鲁棒性，在工业闭环系统中应用广泛。PID由于液压系统具有安装空间小、传输功率大、能够实现精确控制等优点，微电子与液压执控制器中的控制参数是PID控制中的重要环节。行机构结合的电液比例控制装置在汽车自动变对于传统的PID参数整定方法，其得到的参数对速器中应用广泛J。电液比例电磁阀能够连续于不同工况的适应性较差。遗传算法是一种模地控制油液压力，因此通过对

5、其压力的控制可以拟自然界生物遗传机制的并行寻优算法，且具有实现自动变速器换档过程中制动器和离合器的数据操作、计算简单、全局收敛等特点J。由于平稳接合。对于比例阀的控制有开环控制和闭遗传算法对于待寻优的函数基本没有限制，且算环控制两种。开环控制精度较低，且无自动纠正法开放，所以适合求解于PID参数整定这类优化偏差能力，但其控制方法简单。闭环控制对干扰问题J。本文将遗传算法和PID算法相结合，采不敏感，但反馈会带来系统稳定性的问题。对于用遗传算法对比例阀闭环控制系统的控制参数汽车自动变速器中的比例阀，由于变速器换档时进行整定。收稿日期：2011—08—22·40·上海汽车

6、2011．11流反馈的比例阀闭环控制系统。由于比例阀中线1比例阀电流反馈闭环控制系统圈具有电感特性，在通道关断时会产生反向浪涌电压。为了减小反向电压会对驱动电路的影响，1．1比例阀控制特性分析接人续流二极管Dl。本文所研究的自动变速器中含有3个比例电磁阀，其中控制主油路压力的电磁阀为常开型，低电流情况下会输出较高的压力。不同电流输入时电磁阀的输出压力特性如图1所示，在饱和区之外，比例阀输出压力与电磁阀输入电流之间近似成线性关系J。所以对于比例阀输出压力的控制主要是控制其输入电流的大小。对于比例电磁阀GND的控制方式通常采用脉宽调制(PWM)。但PWM实质是对电磁阀的工

7、作电压进行调节，而不是直图2比例电磁阀控制电路接控制电流，在电压控制下电磁阀电流会受到一些因素的影响，如驱动芯片之间的性能差异、液压油温升高导致的电磁阀内阻增大等。所以，对于2闭环系统的控制算法分析变速器比例阀的控制需要引入带有电流反馈的闭环控制，控制系统可以根据反馈来调节驱动信号PID控制被广泛应用于闭环系统的控制，它根的占空比，以实现对电流的精确控制J。据设定值与实际输出值之间偏差，并通过比例、积分和微分环节的线性组合来控制被控对象J。由于实际控制器获得的是离散数据，所以本文采用耋垂增量式的PID算法：(Jj})=(k一1)+△M()(1)罂奋a