CANoe-Matlab联合仿真在DCT总线控制中的应用

提出了电动干式双离合器轿车的整车综合控制策略.采用CANoe-Matlab联合仿真的方法建立了带有DCT系统的整车模型,并对其CAN网络进行仿真;向CAN总线收发DCT换捎过程中所需的报文和共享信息,重点验证了总线的运行情况和实时性.整车试验结果表明,通过CAN总线使TCU与ECU之间进行实时通信,对发动机、双离合器和变速器三者进行协调控制,能够有效提高DCT轿车的换挡品质,实现其动力换挡.     

双离合器自动变速器控制品质评价指标分析

根据双离合器式自动变速器车辆的不同行驶工况,从控制的角度出发,将控制品质评价指标细分为起步品质和换挡品质的评价指标。基于MATLAB/Simulink搭建了某DCT样车整车模型,包括发动机、双离合器与操纵装置、变速器与同步器、负载、整车动力学、控制器和驾驶员等子模型,并设计了控制品质客观评价系统,研究各个评价指标与控制品质的映射关系。采用层次分析法确定控制品质评价指标权值,通过整车系统模型与评价系统的联合仿真,确定了控制目标,即各个评价指标的控制期望区间,为下一步优化DCT的控制策略、控制算法提供了优化目标,得到了能够保证DCT起步品质和换挡品质的控制期望值,为整车控制策略和控制算法优化提供了参考。     

基于模糊PlD开关控制器的磁流变减振器控制

依据车辆悬架的1/4车体模型,对装有磁流变减振器的悬架系统进行了理论研究,设计了模糊PID开关控制算法.在所建模型的基础上,借助MATLAB可视化的动态仿真平台,对控制系统进行了数值仿真,通过仿真验证了算法的有效性.设计了硬件控制电路,通过编制控制软件实现了控制算法,并进行了台架试验.试验结果表明,模糊PID开关控制器应用于磁流变减振器可以实现良好的车身振动控制.     

基于AMESim的双离合器变速器建模及其在Simulink中的仿真

基于仿真软件AMESim建立了一种7速干式双离合器自动变速器(DCT)传动系统模型,通过AMESim软件接口将模型仿真代码导入Matlab/Simulink,对该DCT传动系统模型进行了验证,并研究了其换挡过程中两个离合器工作时域重叠程度对其换挡品质的影响.结果表明,重叠时间过长会加剧传动系统的振动,增加换挡冲击度;重叠时间过短,则会影响车辆换挡的动力性,不能体现DCT动力换挡的优点.     

基于传动系一体化控制的DCT换挡规律研究

介绍了双离合器自动变速器(DCT)传动系一体化控制系统的工作原理,搭建了基于传动系一体化的DCT动力学模型;以传统的DCT换挡规律为基础,采用动态规划理论制定了基于传动系一体化控制的DCT最佳换挡规律。采用EUDC循环工况,分别对传统换挡规律和基于传动系一体化最佳换档规律进行仿真和实车试验。结果表明,采用传动系一体化控制的DCT最佳换挡规律后,在不影响动力性的前提下,能够有效降低换挡频率,改善燃油经济性。     

基于扩展状态观测器和滑模控制的双离合器自动变速器起步自适应控制

双离合器自动变速器（Dual Clutch Transmission,DCT）随着服役时间的增加离合器性态会发生变化导致起步性能下降,为降低离合器性态变化对起步性能的影响,提出一种基于扩展状态观测器和滑模控制的DCT起步自适应控制方法。首先,建立DCT起步动力学模型、发动机模型和液压控制系统模型;将DCT起步问题转化为参考轨迹跟踪问题,通过工况识别并利用极小值原理获得了不同起步工况的参考轨迹;在DCT起步动力学模型中将与离合器性态变化相关的项定义为不确定项,设计扩展状态观测器对不确定项进行估计,同时结合自适应滑模控制器,获得了起步发动机转矩和离合器油压的自适应控制率;为了跟踪发动机转矩和离合器油压的自适应控制率,设计了发动机转矩跟踪控制器,同时对液压系统采用了PID闭环控制;通过MATLAB/Simulink平台仿真以及台架试验验证所提出的DCT起步控制方法对离合器性态变化的自适应效果。研究结果表明：所提出的起步自适应控制方法能够有效避免由离合器性态变化导致的起步延时,同时1挡缓起步和急起步的仿真冲击分别减小了53.11%和43.42%,试验起步冲击分别减小了35.66%和30.31%。     

基于32位微控制器MPC5604的双离合器自动变速器控制系统

基于32位微控制器MPC5604开发了双离合器自动变速器(DCT)控制系统。设计了换挡规律,制定了换挡控制策略、起步和换挡过程离合器及同步器执行机构的动作时序。根据DCT的结构特点及功能要求,实现了多任务控制系统,提出了基于表驱动的多任务调度方法。基于xPC560B硬件系统测试平台对所设计DCT控制系统功能进行了验证。结果表明,所开发的控制系统工作可靠,实现了起步、换挡过程的目标控制功能。     

基于数据驱动的双离合器自动变速器换挡过程自适应控制

针对双离合器自动变速器(dual clutch transmissions,DCT)在系统性态随服役时间发生变化或存在内外部干扰时换挡品质变差的问题,提出了一种基于数据驱动的无模型自适应控制方法。首先,开展了DCT实车实验采集换挡过程数据,经去噪后统计出换挡品质相对较好的离合器参考转速曲线;然后,通过设计伪偏导数估计方法建立DCT系统动态数据模型,基于无模型自适应控制方法设计了用于跟随离合器参考转速的换挡过程数据驱动控制器;最后,建立DCT系统换挡过程仿真模型,在不同油门下对所提控制方法进行验证。结果表明:当系统性态发生变化或存在内外部干扰时,所提方法保证了良好的换挡品质,具有较好的自适应能力和鲁棒性。     

干式DCT控制系统硬件在环仿真试验台开发

本文中介绍了干式DCT控制系统硬件在环仿真试验台的开发.首先为某一自主开发的5速干式DCT建立了其在不同运行工况下的动力学微分方程,借助MATLAB/Simulink/Stateflow/RTW和dSPACE软硬件系统,构建DCT车辆实时仿真模型;接着,研制了干式DCT电子控制单元(TCU)硬件,开发了相应的软件,并将其下载至TCU中,实现了TCU控制参数的在线标定和信号测量;然后,开发了台架用双离合器及换挡执行机构,并将其与DCT车辆实时仿真模型集成,完成了干式DCT控制系统硬件在环仿真试验台的搭建;最后,在该试验台上进行不同节气门开度下的连续加速试验.结果表明:所开发的干式DCT控制系统硬件在环仿真试验台与实车测试相比,不仅试验重复性较好,而且能有效、快速地验证DCT在不同工况下的控制性能,并为其控制系统的开发提供了可行的测试和评价平台.     

DCT挡位决策控制系统智能化研究

阐述了DCT智能换挡控制系统中体现驾驶意图和行驶工况各种模式的主要特征。采用模糊逻辑技术对驾驶意图和行驶工况进行统一识别,并在已划分的各种模式基础上进行了各模式下标准换挡规律的智能修正。利用所建立的DCT换挡控制系统仿真模型,选取急加速意图和上坡工况进行了DCT智能挡位决策控制仿真分析。结果表明,所提出的DCT挡位决策控制系统能更好地发挥车辆的性能,验证了DCT挡位决策的智能化控制效果。     

无级变速汽车自动驾驶系统模糊控制策略

为研究无级变速汽车自动驾驶系统的模糊控制策略，建立了简化的基于底盘测功机的无级变速汽车和自动驾驶系统模型。考虑到传动系统的高阶时变非线性特性、输入和输出之间的耦合效应以及汽车运行工况和复杂的外界环境因互的影响，提出了把参数自调整的模糊ＰＩ控制算法用于油门控制系统，混合型模糊ＰＩＤ控制算法用于发动机转速控制系统。仿真结构表明，文中给出的自动驾驶系统的模糊控制策略是可行和有效的，具有实用价值。     

Starting sliding mode variable structure that coordinates the control and real-time optimization of dry dual clutch transmissions

This paper researches the coordination of control between an engine and clutch at the system level to adequately reflect a driver’s intention and improve the starting performance of a vehicle equipped with a dry dual clutch transmission (DCT). Four-degree-of-freedom (DOF) starting dynamic equations are established for a dry DCT with a single intermediate shaft, and a two-DOF model of the sliding friction process and a single-DOF in-gear model of stable operation are obtained after simplifying these equations. Taking advantage of predictive control and a genetic algorithm, target tracing curves of the engine’s speed and the vehicle’s velocity are optimally specified online, and the starting sliding mode variable structure (SMVS) coordinating control strategy is designed to track these curves. The starting performance of a prototype car equipped with a dry DCT is simulated under different starting cases on the MATLAB/Simulink software platform. The simulation results show that the designed SMVS coordinating controller not only embodies driver intention and effectively improves the dry DCT car’s starting performance but is also highly robust when subjected to variations in the vehicle parameters.     

基于模糊PID控制的汽车道路模拟系统研究与仿真

根据模糊控制理论，以汽车道路模拟系统为研究对象，将模糊控制与常规的PID控制相结合，设计出一套模糊PID控制系统。并对正弦波、方波以及随机波进行仿真再现，仿真结果表明，该模糊PID控制器比常规PID控制器具有更高的控制精度和更好的动态性能。     

超高压共轨系统轨压控制策略研究

为稳定控制超高压共轨系统中的共轨腔压力并缩短轨压控制算法的开发周期,利用AMESim/Simulink联合仿真技术建立了超高压共轨系统轨压控制仿真模型,采取前馈+PID控制算法设计了轨压控制策略,并针对轨压控制中的瞬态和稳态工况进行了仿真计算,最后在试验台架上开展了轨压跟随性测试。结果表明:所制定的前馈+PID控制算法能使轨压稳定在目标轨压附近,上下波动小于3 MPa,且轨压突变时瞬态响应时间小于0.5s,控制结果能够满足超高压共轨系统对精度和速度的需求。     

一种引入行驶状态识别的半主动悬架PID控制修正算法

基于车辆不同行驶状态（路面不平度和车速）下悬挂质量垂向加速度和悬架动挠度响应不相同的客观事实,针对半主动悬架PID控制器无自适应能力的局限,以悬挂质量垂向加速度和悬架动挠度响应作为车辆行驶状态的识别判据．建立起一种引入行驶状态识别的半主动悬架PID控制修正算法,进而以某型轿车为对象,采用MATLAB／Simulink建立起半主动悬架PID控制的仿真模型,针对不同行驶状态计算出PID控制算法修正前、后的车辆平顺性响应并加以对比,表明所提出的PID控制修正算法是有效的。     

基于单神经元的汽车方向自适应PID控制

针对汽车方向动力学控制存在的非线性和参数时变不确定性问题，提出了一种新的基于单神经元的汽车方向自适应PID控制算法。该算法利用了神经网络的自学习和自适应能力，实现了方向PID控制器的参数在线自整定，从而避免了传统的自适应PID控制必须在线辨识被控系统的参考模型参数而带来的计算工作量大的问题。仿真计算和场地试验验证表明该控制算法可有效地控制汽车按照预期给定的轨迹行驶，且保证了汽车方向闭环控制系统具有较强的适应性和鲁棒性。     

FSAC赛车轨迹跟踪协同控制策略研究

针对中国大学生方程式赛车（FSAC）在比赛中横向-纵向协同控制的轨迹跟踪精度和稳定性问题,根据现代控制理论和经典控制理论提出一种以纵向速度为结合点的线性二次控制器（LQR）和比例-积分-微分算法（PID）的横纵向协同控制策略,并根据赛车相对参考轨迹的位置设计了一种协同控制器。建立二自由度车辆动力学模型,基于该模型设计了横向LQR位置跟踪控制器和纵向PID速度跟踪控制器。所设计的控制策略在CarSim和Simulink搭建的循迹工况联合仿真场景下进行仿真验证,仿真结果为纵向位置偏差小于0.07 m,横向位置偏差小于0.03 m。对控制算法进行实车验证,结果表明,该策略有效提高了赛车的轨迹跟踪精度和行驶稳定性。     

基于模糊自适应PID的客车电控空气悬架车高调节控制策略研究

电控空气悬架能够根据客车行驶工况进行车身高度自适应调节,从而能够显著提升客车行驶稳定性以及燃油经济性,车高调节控制设计具有重要意义。文章利用模糊PID控制算法对车身高度调节进行控制策略设计,有效缓解了客车电控空气悬架车高调节过程中存在的空气弹簧的“过充”“过放”及“振荡”等问题,分析客车电控空气悬架车高调节具体过程,建立包括车身、储气罐、电磁阀以及空气弹簧等在内的车高调节系统数学模型,最后完成了客车电控空气悬架车高调节模糊自适应PID控制策略设计及性能仿真验证。研究结果表明,所运用的模糊自适应PID控制策略能够完成客车电控空气悬架车身高度的准确调节。     

选择性输出双离合自动变速器换挡仿真

为提高我国车企的竞争优势,文章介绍一种具有自主发明专利技术的双离合自动变速器(DCT)的结构及工作原理。并利用Matlab/Simulink仿真软件,建立了整车系统动力学模型,包括发动机、双离合自动变速器、车体及其他负载。在此基础上进行DCT的换挡过程仿真分析,研究其控制策略。仿真实验结果验证了所建立数学模型的合理性和可行性,提高了DCT动力系统设计的效率。仿真结果表明该方法正确可行。     

快速控制原型在柴油机电控单元开发中的应用

根据柴油机ECU控制原理,使用Matlab/Simulink构建柴油机控制系统的仿真模型。模型基于增量式数字PID控制算法。模型中控制算法和控制逻辑子系统的建立应用了Simulink的基本模块库,信号采集和驱动子系统采用了dSPACE RTIRCPU中的模块,并使用Stateflow对系统状态进行了仿真。经过快速控制原型试验,得到了系统各项参数的试验结果,验证了模型的实时性和可靠性。