汽车自动离合器的动态滑模控制

针对自动离合器的非线性特性、易受外部干扰和参数不确定性的特点,采用动态滑模控制器实现离合器的有效控制,该控制器能有效缓解抖振现象并提高自动离合器的鲁棒性.为验证所采用控制器的有效性和鲁棒性,建造了基于dSPACE的自动离合器快速控制原型试验平台并进行试验.结果表明,与PID控制器和常规滑模控制器相比,所采用的控制器具有更好的控制性能.     

基于神经PID的永磁无刷直流电机调速控制器设计

在分析永磁无刷直流电机(BLDCM)数学模型的基础上,建立了相应的仿真模型。设计了用于BLDCM转速控制的神经PID控制器。通过仿真计算,验证了神经PID响应快、跟随性好、鲁棒性强的特点,能够满足干式双离合器式自动变速器中对离合器作动控制系统的要求。     

油气悬架车身高度控制研究

针对油气悬架系统,提出了一种由PID控制器和滑模控制器组成的双闭环控制的车身高度控制策略,外环为高度控制环,内环为力跟踪控制环。外环利用PID控制算法实现对期望高度的精确跟踪,输出一个最优控制力,该最优控制力作为内环的给定。内环的作用是通过油气悬架实现对最优控制力的跟踪,针对建立的油气悬架非线性数学模型,内环采用滑模控制算法,并对滑模控制存在的颤振问题进行了修正。结果表明,该控制器能满足车身高度控制的精度要求,同时具有较好的快速性和稳定性。     

基于模糊PID算法的电子离合器系统离合器位置控制研究

文章以电子离合器系统为控制对象,用Matbab软件建立了电子离合器的仿真模型,并使用模糊PID算法对离合器位置进行闭环控制,该算法兼具模糊控制和PID控制的算法优点。仿真结果表明,模糊PID算法比传统算法有更好的抑制超调和抗干扰能力,该算法为电子离合器系统的离合器位置精准控制提供了更优的解决方案。     

基于多目标SMC汽车转向稳定性研究

为提高汽车转向稳定性,针对主动前转向(AFS)系统提出了一种基于可变传动比转向系统(VGRS)的多目标滑模控制(SMC)策略。首先依据AFS系统工作原理,建立了VGRS执行器数学模型,构建了控制器输出转向角与实际前轮转向角之间的关系。然后以双自由度汽车控制模型为基础,运用滑模变结构控制原理,设计了以侧滑角和偏航率为控制变量的滑模控制器,分析了该控制系统的稳定性。最后利用MATLAB和Simulink软件,在仿真平台上分别进行开环和闭环转向稳定性控制的仿真试验,结果表明,与模糊PID策略相比,SMC策略中的侧滑角和偏航率均有所降低,表明SMC策略能有效提高汽车转向稳定性。     

汽车湿式离合器模糊控制

提出一种新的控制湿式离合器传递转矩的方法。通过建立湿式离合器的数学模型并利用该模型控制蓄压器活塞的移动速度来控制油缸压力,进而控制离合器的传递转矩。同时借助模糊控制器设计,利用模糊控制系统实现离合器平稳结合或分离的目的。台架试验及仿真表明该方法可以使离合器油缸的压力以任意速率升高或下降。     

基于滑模理论的车用EGR系统混沌控制

基于高阶滑模混沌控制的快速稳定和高效鲁棒特点,建立了柴油机EGR系统动态数学模型;设计了柴油机EGR系统的误差评估滑模面、滑模控制率与混沌控制器;针对EGR阀动态控制规律与响应迟滞机理,制订了柴油机EGR阀的控制、修正与优化策略。利用Control Core软件,对EGR阀的响应特性、占空比和EGR率进行了仿真,实现了高阶滑模混沌控制器对EGR系统精确修正、优化与控制。依据柴油机瞬态测试循环法规,进行了增压柴油机EGR系统的动态响应特性和排放测试等试验。试验结果表明,该高阶滑模混沌控制器性能可靠、处理能力强、控制精度高,满足柴油机EGR系统的控制要求。     

汽车防抱死制动系统H_∞控制与PID控制的比较研究

控制方法是汽车防抱死制动系统的核心技术。为了提高ABS系统的鲁棒性能,在建立汽车防抱死制动系统数学模型的基础上,设计了H∞控制器,在Matlab/Simulink平台上对基于H∞控制器的ABS系统进行了动态仿真,并与基于传统PID控制器的ABS系统进行对比。通过对仿真结果进行比较发现,PID控制和H∞控制都能使ABS系统获得较好的制动性能;H∞控制响应迅速、具有优秀的稳定性和鲁棒性,总体控制效果优于PID控制。     

基于自适应的模糊PID算法的CVT起步离合控制优化

本文以某国产车型的离合器结构与发动机性能参数为对象,根据起步离合器的动态模型,确定了自适应的模糊PID控制算法,通过仿真计算及实际调试确定了模糊控制器的参数,成功地解决了该车型起步离合器的控制问题。     

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DMC-PID串级控制算法的AMT离合器接合位置控制

针对AMT离合器接合位置控制系统具有的时滞弱非线性特性,采用DMC-PID串级预测控制算法应用于该系统.利用TCU进行的实验结果表明,采用该算法时离合器接合位置跟踪过程中的波动、超调、上升时间和过渡时间等动态指标,均优于常规PID控制算法和单一DMC控制算法,大大提高了控制品质.     

重型车AMT液控气助力离合器自动控制系统的设计与开发

在对传统重型车离合器驱动机构改造的基础上,设计了一种新型的液控气助力离合器自动控制系统;分析了系统的结构和工作原理,建立了系统仿真模型和控制算法,并对离合器接合过程的控制性能进行了分析和仿真检验;在开发的AMT重型载重汽车上进行了实车离合器系统控制性能试验。结果表明:所设计的液控气助力离合器自动控制系统能有效地实现离合器接合位置和速度的控制,具有超调量小、响应速度快等优点,能够满足AMT系统离合器控制的需要。     

P2混动自动变速器的离合器自适应控制

为了解决混合动力系统动力耦合的响应性和舒适性问题，建立混动离合器C0起动发动机过程和并联动力输出模式下的功率流模型。对C0起动发动机的控制过程进行仿真分析，针对C0的起动扭矩和电机的输出扭矩在时间和空间上的匹配问题，提出以换挡离合器的滑摩控制来进行缓冲的策略。为了实现稳定精确的发动机起动控制，消除各自的扭矩控制、液压系统特性的误差，提出C0离合器起动发动机的自适应控制和B1离合器滑摩自适应控制，以换挡离合器滑差和发动机转速的超调量为监控对象，对C0离合器各阶段压力控制参数进行自适应调整，以优化发动机起动过程。研究结果表明：通过换挡离合器的滑摩控制可以很好地解决C0离合器扭矩和电机扭矩的匹配问题，即使在换挡过程中对发动机起动也能保证良好的舒适性，并控制过程时间在1.5 s内；在整车试验过程中，通过对C0压力的自适应调整，发动机转速的超调和起动冲击问题均可以得到有效解决。     

机械式自动变速器起车过程综合控制

分析机械式自动变速器在各种工况下起车离合器接合过程，以起车冲击度和滑摩功均较小为原则，来实现离合器结合的平顺性。根据油门开度、发动机转速、输入轴转速计算发动机的负荷能力，控制离合器传递的扭矩使发动机输出扭矩与离合器扭矩匹配。另外建立滑摩功与离合器温升的模型，防止离合器摩镣片过温损坏。据此建立起车离合器控制MAP图，已应用于某车型的AMT样车上。     

并联式混合动力汽车模式切换控制策略研究

并联式混合动力汽车模式切换时离合器会介入传动系统，容易引起较明显的冲击感，是影响整车驾驶舒适性的主要因素。为此，提出了基于离合器双模糊和电机转矩协调的模式切换控制策略。首先建立混合动力汽车模式切换过程的动力学模型，以减小离合器滑磨功为目标，对模式切换时的离合器接合过程进行划分；其次，结合混合动力汽车模式切换的基本要求和驾驶意图，制定离合器双模糊控制策略，分别对滑摩阶段的接合时长和转矩同步阶段的压力变化率进行控制；然后以离合器滑磨功和整车冲击度为优化目标，采用二次型最优控制算法对滑摩阶段的接合压力进行优化，从而获取模式切换过程中离合器的最优接合压力轨迹；在此基础上，通过实时计算离合器传递转矩，根据电机转矩响应快的特点，制定电机转矩协调控制策略；最后，基于某混合动力试验样车，在底盘测功机上分别进行缓加速、中等加速和急加速下的模式切换试验，对所提出的控制策略进行验证。试验结果表明：该策略能较好地反映驾驶人驾驶意图，保证离合器的使用寿命，所产生的整车冲击度均处于合理范围之内，改善了整车模式切换过程中的驾驶舒适性。     

AMT重型汽车起步离合器最优控制

建立了离合器系统动力学模型,针对离合器接合过程中的冲击度和滑摩功这一对矛盾,选取发动机转速和离合器从动侧转速作为状态变量,采取在冲击度满足乘坐舒适性的条件下滑摩功最小为目标的最优控制方法,将冲击度转化为最优控制的约束条件之一,避免了多目标优化中权重系数调整的难点。仿真与试验结果表明:在满足乘坐舒适性的前提下,采用最优位移控制能够保证滑摩功最小,简化了控制系统,增强了控制系统的通用性和可移植性。     

电控汽油机怠速控制方式

针对怠速工况分别设计了变参数PID控制系统和模糊控制系统，并进行了实车试验对比。结果表明，怠速工况下，模糊控制方式比PID控制方式转速波动小，控制效果好。     

AMT离合器的综合模糊控制

车辆起步时离合器操作必须与发动机协调，其控制过程是较特殊的非线性问题。本文综合了模糊控制、专家控制和分级控制的思想，提出综合模糊控制的观点，并通过了实车验证。