基于广义预测控制的DCT换挡过程发动机扭矩请求控制.pdf

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1、第30卷第10期2017年10月中国公路学报ChinaJ．Highw．Transp．V01．30Oct．NO．102017文章编号：1001—7372(2017)10—0145—06基于广义预测控制的DCT换挡过程发动机扭矩请求控制鲍伟，孔慧芳(合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽合肥230009)摘要：为解决双离合器式自动变速器换挡过程中发动机扭矩控制的时滞和参数摄动问题，提出广义预测控制实现自动变速器电控单元对发动机的扭矩请求控制。首先分析发动机扭矩控制系统的特点，建立被控对象的传递函数。利用Pade近似方法求取被控对象的离散数学模型及C

2、ARIMA模型。在此基础上构建合适的目标函数，通过使目标函数最优，获得广义预测控制器的解析解。为进一步减少算法的计算量，采用直接广义预测算法对预测方程的参数进行辨识，以提高算法的实时性。最后根据发动机台架试验数据设计了广义预测控制器和PI控制器，并通过仿真试验和硬件在环试验，对比分析了广义预测控制和PI控制在阶跃响应、斜坡响应、抗参数摄动以及换挡时的扭矩跟随等方面的性能。研究结果表明：基于广义预测控制的扭矩请求控制，在扭矩的跟随性能和抗参数摄动等方面都明显优于PI控制。因此，基于广义预测控制的扭矩请求控制方法在一定程度上降低了时滞对控制效果的影

3、响，这对于提高双离合器车辆驾驶品质和换挡快速性有十分重要的意义。关键词：汽车工程；扭矩协调控制；广义预测控制；双离合器；换挡过程中图分类号：U462文献标志码：AEngineTorqueRequirementControlinGearShiftProcessofDCTBasedonGeneralizedPredictiveControlBAOWei，KONGHui—fang(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，Anh

4、ui，China)Abstract：Tosolvetheproblemofthetimedelayandparameterperturbationofenginetorquecontrolsystemingearshiftprocessofdual—clutchtransmission，thegeneralizedpredictivecontrolwasputforwardfortransmissioncontrolunittorealizetheenginetorquerequirementcontr01．Thecharacteristico

5、fenginetorquecontrolsystemwasanalyzedtoestablishthetransferfunctionofthecontrolledobject．ThePadeapproximationmethodwasusedtofurtherbuildthediscretemodelandtheCARIMAmodelofthecontrolledobject．Theobjectivefunctionwascreated，andtheanalyticalsolutionofgeneralizedpredictivecontro

6、llerwasobtainedbyoptimizingtheobjectivefunction．Inordertoreducethecomputationalcomplexity，thedirectgeneralizedpredictivecontrolwasusedtoidentifyparametersofpredictionequationtoenhancethereal—timeperformance．Finally，accordingtothedatafromenginetestbench，thegeneralizedpredicti

7、vecontrollerandthePIcontrollerweredesigned．Thestepresponse，therampresponse，theabilityofresistingparameterperturbationandthegearshiftperformancebetweengeneralizedpredictivecontrolandPIcontrol收稿日期：2017-01—05基金项目：国家自然科学基金项目(51405122)；合肥工业大学应用培育计划项目(JZ2016YYPY0035)作者简介：鲍伟(1981一)

8、，男，安徽舒城人，副教授，工学博士，E—mail：baowei—hf@163．com。146中国公路学报2017生werecomparedbysimu