基于Udwadia-Kalaba理论的自动离合器位置跟踪控制EI北大核心CSCD

针对自动离合器位置跟踪这一伺服控制问题,提出了一种新颖的控制方法。该方法将离合器的接合规律视为一种约束,为满足约束要求对系统施加一定的伺服约束力,在不引入格朗日乘子等参数的情况下,利用Udwadia-Kalaba方程对约束力进行求解。通过建立离合器接合过程的动力学模型,提出了离合器位置跟踪的电流-位置双闭环控制系统。对比试验结果表明,采用基于Udwadia-Kalaba理论的离合器位置跟踪控制,离合器接合轨迹能较好地跟踪了目标要求曲线,具有较高的跟踪控制精度。     

自动离合器精确位置跟踪控制与起步控制研究

针对离合器位置跟踪问题,提出了一种专家PID控制算法,设计了专家调整策略,在不采用速度环的情况下实现了目标位置的准确跟踪.针对离合器接合规律问题,采用模糊控制和规则协调控制相结合的控制策略,以实现发动机恒转速起步.试验结果表明;专家PID控制算法具有较好的鲁棒性和控制精度,能够适应离合器位置跟踪控制要求;在不同工况下车辆均能顺利起步,且能够体现驾驶员意图.     

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。     

自动离合器的容错控制

本文系统地研究了自动圆柱弹簧离合器的容错控制方法，当系统出现故障时，使性能降低最少，提高自动离合器的可靠性，重点论述了离合器接合控制用电磁阀的自适应容错控制方法。     

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.     

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RMPC的自动驾驶货车路径跟踪控制

针对自动驾驶货车相较于普通乘用车具有较大模型不确定性、执行器偏差以及存在曲率扰动等外部影响因素导致路径跟踪精度不足问题,本文提出一种基于鲁棒模型预测控制（robust model predictive control,RMPC）的分层式控制方法。首先,在转角增量式控制误差模型的基础上,根据实际车辆系统与标称模型之间的偏差,设计鲁棒控制律并构建上层多目标约束RMPC控制器,提高跟踪精度。然后,针对自动驾驶货车不足转向以及定位误差问题,设计下层转角补偿器和基于中值滤波的状态估计器,改善执行响应,提升车辆稳定性。最后,通过TruckSim/Simulink联合仿真和实车试验验证,结果表明：所提出的控制方法能够有效处理模型失配和不确定性扰动,具备良好的鲁棒性和适应性。     

自动变速器锁止离合器的电子控制

本文介绍了几种典型的汽车自动变速器锁止离合器电子控制系统，并分析了其输入、输出和控制策略。     

基于Udwadia-Kalaba方程的交通锥机器人编队摆放控制方法

针对交通锥摆放问题,以一类装有标准交通锥模型的移动机器人为研究对象,提出一种新的编队摆放动态控制方法。该方法根据编队摆放条件,构造出交通锥机器人编队摆放的运动学约束,并将编队摆放约束视为控制目标。基于Udwadia-Kalaba方程,建立满足编队摆放的动力学模型,设计基于模型的编队摆放控制器。研究结果表明：所提控制方法能够实现交通锥机器人的编队要求,可进一步解决当前交通锥有序摆放问题。相较于基于领航者-跟随者模型的模型预测控制和基于神经动力学反步控制,所提出的基于模型设计的控制方法,具有编队距离误差收敛速度快和扭矩易于优化等特点。并借助MATLAB仿真软件和物理试验平台,对所提控制方法进行了仿真与试验验证,实现了三角形工况以及直线工况下交通锥机器人的编队摆放控制。试验结果验证了该控制系统的实用性和有效性,为交通锥的摆放提供了一个新的研究思路。     

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...     

基于MPC的自动泊车系统轨迹跟踪控制分析

随着中国人民的生活水平日益改善,机动车的普及程度不断提升,而随着车辆数量的增加,交通拥堵、事故频发等问题日益严重,对于驾驶能力不成熟的乘用车驾驶员而言,更易因泊车不当而造成交通事故,因此,自动泊车应运而生,成为了亟需开发的技术。文章主要研究自动泊车系统轨迹跟踪的控制算法,采用垂直泊车环境,根据已规划出的可行路径,利用模型预测控制（MPC）算法进行路径跟踪,通过在代价函数中增加控制量增量,以求实现轨迹跟踪过程的精确与平稳。为验证控制效果,搭建了Carsim-Simulink联合仿真平台,结果表明MPC控制算法可以实现泊车时良好的轨迹跟踪效果。     

大功率自动变速器换挡离合器调压控制研究

为了改善大功率自动变速器换挡过程中换挡离合器（含湿式制动器和湿式离合器）油压的调控水平,提高车辆的换挡品质,从结构上在换挡离合器中设计平衡活塞来补偿离合器旋转离心的影响,并在排油回路中增加背压阀以消除活塞腔内空气造成的不确定性。通过对换挡执行系统结构进行分析,分别针对离合器活塞、电液调压过程及离合器滑摩过程进行模型计算,在此基础上,将惯性相的充油调压控制进行拆解,即在转矩相结束时刻初始常量的基础上叠加一阶控制过程,针对换挡过程中系统存在非线性干扰和参数不确定性的特点,结合系统特性的分阶段试验标定,制定了换挡离合器调压过程的滑模控制策略,并基于MATLAB环境对控制策略的正确性和有效性进行仿真分析,最后进行实车试验验证。研究结果表明：无论是制动器充油还是旋转离合器充油,控制策略均能将惯性相持续时间、换挡冲击和滑摩功率损失等控制在合理范围;控制策略具有良好的性能,旋转离合器和制动器都能实现稳健的惯性相调压控制。     

电机驱动式自动离合器控制与试验

开发了以直流电机驱动的离合器电控操纵系统，分析了车辆起步时的离合器接合过程和评价指标，根据电机驱动式自动离合器的特点，制定了离合器的控制策略，并采用PD控制算法实现了离合器的慢接合控制，并在牡丹MD6601中型客车上进行了实车试验，取得了满意的控制结果。     

双离合器自动变速器降档控制研究

从车辆动力学角度对DCT降档过程的扭矩相、惯性相动力学特性,连续降多档时的拨叉同步过程,降档过程评价指标和进入动力降档的门限进行了分析。在此基础上根据不同驾驶输入制定了动力降档、无动力降档和连续降多档3种典型降档工况的控制策略。最后,通过实车测试,验证了该降档控制策略在各工况下都有良好的表现。     

双离合器自动变速器换挡过程的内模控制

为提高双离合变速器的换挡过程平顺性,提出内模控制方法,提高离合器转速差的跟踪精度。设计转矩干扰补偿器来减小发动机端与负载端转矩扰动的影响,并基于平滑可微的参考转速差设计超前校正控制器。即使存在模型不确定与干扰,内模控制系统能维持稳定。仿真与台架实验结果表明,在不同参考输入与模型参数情况下,所提出的控制器均能达到较小的跟踪误差和平顺的换挡效果。     

液力自动变速器离合器的闭环滑差控制

对液力自动变速器换挡过程中充油阶段、转矩交换阶段和速度同步阶段的离合器滑差控制过程进行了详细分析.在3个控制阶段内,采用带前馈的PID控制算法,通过对离合器转矩容量和油压的闭环控制,获得了准确的离合器目标滑差.在速度同步阶段采取了EMS辅助转矩控制的方法,获得了平滑的速度同步过程,进而降低了车辆在换挡过程中的冲击.为便于离合器滑差的计算,本文中还提出了一种离合器的位置等效迁移方法,并给出了等效转换系数计算公式.实车测试结果表明,采用离合器滑差控制后,车辆在有动力升挡的过程中发动机转矩传递平顺、离合器速度同步过程平滑,减弱了换挡冲击,冲击度低于20m/s3.另外,离合器的油压传感器也可取消以降低成本.     

汽车AMT自动离合器的改进模糊滑模控制

提出改进的模糊滑模控制器(MFSMC)实现离合器的自动控制。MFSMC采用饱和函数和模糊自适应系统来缓解抖振现象并提高其鲁棒性;采用局部线性化技术减少MFSMC的模糊规则数满足自动离合器的实时性要求。模拟结果显示所提出的控制器具有快速跟踪预定轨迹、对参数时变和外部扰动具有鲁棒性等特点。     

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%。     

基于滑膜控制的半挂汽车自动倒车路径跟踪

文章针对半挂汽车倒车时的跟踪控制问题进行了研究,建立了该系统在卡迪尔坐标系下的车辆非线性运动模型.为了简化求解过程,通过准确线性变换方法对建立的系统进行了线性化,设计了滑膜变结构控制器,基于Ackermann公式进行极点配置选取控制参数,最后对直线倒车路线的跟踪控制进行了仿真分析.仿真结构表明:设计的反馈控制器能改善半...