汽车AMT自动离合器的改进模糊滑模控制
汽车自动离合器的局部线性化模糊滑模控制
!""#年$月农业机械学报第%&卷第$期汽车’()自动离合器的局部线性化模糊滑模控制赵永胜任卫群张云清陈立平*摘要+由于受离合器的非线性动态特性,外部扰动以及参数时变等因素的影响-实现自动离合器的精确接合过程控制非常困难.采用局部线性化模糊滑模控制器/01234567实现对无刷直流电动机驱动的自动离合器位置控制-0123456采用局部线性化技术来减少模糊规则数-同时设计缩放因子调整器来调整输出增益-保证控制器的实时性和有效性.数值模拟结果表明-与传统的模糊滑模控制器/34567相比-0123456具有良好的轨迹追踪性能-此外对外部扰动,时延,参数时变等具有较高的鲁棒性.关键词8汽车机械式自动变速器自动离合器模糊控制局部线性化技术中图分类号89!#":%;;文献标识码8<=>?@A B C D @E >F @B >G H I J K K L M N @O @B ?(A O >P A B Q H A N N >H R A HQ S >’J Q A T G Q >OP N J Q U SA R ’()V >S @U N >W X Y Z[Z \]^X _\]0_\1_‘a b \W X Y \][b \a ‘\]6X _\2‘c ‘\]/de f g h i j kl j m n o p q m r si tu v m o j v o f j wx o v h j i y i k s7’z E Q H G U Q{b _|Z|X _‘\}~b _\!_Z }\Z \"~‘\_Y #$%\Y &‘!!X Y #Y !|_#‘^|‘!Z }!~b |!X -|‘&_"$_~Y %-_’|_#\Y ~$‘^|b #(Y \!_Y \$c Y #Y &_|_#)Y #‘Y |‘Z \-|X _Y b |Z &Y |_$!~b |!X‘^X Y #$|Z !Z \|#Z ~c #_!‘^_~%$b #‘\]|X __\]Y ]‘\]c #Z !_^^Z }|X _Y b |Z &Y |_$!~b |!XZ }Y b |Z &Y |‘!&_!X Y \‘!Y ~|#Y \^&‘^^‘Z \/<5*7)_X ‘!~_+,\|X ‘^c Y c _#-#_]‘Z \"-‘^_~‘\_Y #}b ..%^~‘$‘\]&Z $_!Z \|#Z ~~_#/01234567‘^Y c c 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]%收稿日期8!"";"#!2赵永胜华中科技大学6<{中心博士生-3%""#3武汉市任卫群华中科技大学6<{中心副教授张云清华中科技大学6<{中心副教授陈立平华中科技大学6<{中心教授引言近年来-机械式自动变速器/<5*7在汽车上的应用已经成为国内外研究的热点之一4$5!6-作为<5*的重要组成部分-自动离合器要求具有自动分离,接合离合器-适应不同的汽车驾驶条件以及快速反映驾驶员的操作意图等特点.离合器的结合过程对<5*车辆性能具有较大的影响-因此研究自动离合器的接合控制规律是十分必要的.通常自动离合器控制系统由上,下!层控制器组成-上层获得离合器接合规律-下层控制离合器按接合规律进行动作4%6.但由于离合器的非线性动态特性,时延,外部扰动和参数时变等-离合器的自动控制十分困难.国内外已经进行了大量的研究-提出了一些控制策略和控制方法435#6.针对自动离合器的接合规律特性-7777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777采用局部线 万方数据性化模糊滑模控制器!"#$%&’()来实现离合器的自动控制*为了提高自动离合器的实时性+引入局部线性化技术来减少模糊控制规则数+同时+采用缩放因子调整器!&%,)来调整输出增益*-自动离合器模型的建立图.为离合器控制系统原理图+用/个膜片弹簧摩擦片连接发动机与变速箱来实现扭矩的传输*为便于对自动离合器进行动态分析以及控制器的设计+首先建立自动离合器的模型+将该离合器控制系统分为/部分0无刷直流电动机建模和带有机械执行机构的离合器建模*图.自动离合器原理图%123.4567891:2;:<6=:>?6<:?@975>?7AB C B ?@<-D -无刷直流电动机模型的建立无刷直流电动机具有结构简单E 运行可靠E 维护方便以及运行效率高和调速性好等优点+因此+采用三相永磁同步无刷直流电动机作为电子伺服执行机构*该电动机可产生正弦感应电磁力+电动机的F 个定子绕组以./G H 夹角均布于圆周*定子绕组电压平衡方程式为I J K I L K I M N O P Q K R S G G G S G M N O P G G S T J K T L K T M N O P Q K U V W X Y B 1Z [W B 1Z ![W \/]^F )B 1Z ![WM N O P U/]^F )U _\‘G G G _\‘G M N O P GG_\‘99aT J K T L K T M N OP Q K!.)式中I J K E I L K E I Q Kbb 定子绕组的相电压T J K E T L K E T Q Kbb 定子绕组的相电流S bb 定子绕组电阻_bb 定子绕组自感‘bb 定子绕组的互感[Wbb 电动机转角V W bb 角速度X Y bb 磁链幅值具有外部载荷的无刷直流电动机动态电压平衡方程式可表达为电动机转子角速度V W 的关系式c d/e fg 9V W9a R h d \i Y /e fgV W \h _!/)其中h dR g/X Y j T J K B 1Z [W U T L K B 1Z ![W\/]^F )U T Q K B 1Z ![WU/]^F )k !F )式中c d bb 转子转动惯量i Y bb 转子阻尼系数g bb 转子极数h _bb 转子外部阻力作用在转子上的等价扭矩h dbb 电动机电磁扭矩-D l 带有机械执行机构的离合器动态模型离合器拨杆的作用相当于一个比例环+用来提高或降低扭矩+电动机外部载荷扭矩是与膜片弹簧阻力相关的+可表达为位移m 的函数h _R n h!o Y!m )\Q Ym p )!q )式中n h bb 负载扭矩的等价系数Q Y bb 膜片弹簧的阻尼系数o Y !m )bb 膜片弹簧离合器的非线性动态特性函数o Y !m )近似拟合为四阶多项式函数o Y !m )R\/3r m qUs t 3u m F\q q q 3F m /U ./.t 3q mUv r 3q !s )-D w 简化的自动离合器模型及其状态变量表达式由于无刷直流电动机采用x #’驱动方式+假设I .R y Y B 1Z !V a )+则式!.)中的相电压I J K 可近似表达为I J KR I z {y Y/y |B 1Z !V a)!u )式中I z {bb 直流电源电压y |bb 三角信号的峰值比较I .和y |则可产生x#’信号+简化x #’模型的常增益为}y RI J K I .R I z {/y |!r )这样自动离合器能够简化为一个单输入单输出系统+如图/所示*其中~T 为电流补偿器*设!R !m +m p +m "),R!m .+m /+m F),为状态变量矢量+系统的机械模型能够表达为动态状态空间形式!p R #!!)U $%!a )U &_’!v )其中#!!)R G .G G G .G \J /\J M N O P F m .m /m M N OP F$R M N O PG G L %!a)R T (’R M N O PG G .J /R v i Y !S U~T )UF g /X /Y v c !_\‘)J FR i Y c U ~T US _\‘L R F g X Y n |~T n yq c !_\‘)&_R\n |c h p _\n |!S U~T )h _c !_\‘)l 模糊滑模控制器设计控制问题的关键是找到一个控制规律使状态!v.农业机械学报/GGr年万方数据图!采用局部线性化模糊滑模控制器的自动离合器简图"#$%!&’()*+#,$-,.(/012,30(.,02+)’30)134#5$678"9:;能够追踪预定轨迹<=>?@=A @B =A @C =D A 要求在任意初始条件和不确定因素条件下使追踪误差接近于零E 假设追踪误差矢量定义为?F G A F !A F H D >?F A F B A F C D >?@G I @=A @!I @B =A @H I @C =D ?J D切换函数定义为K >L G F G M L !F !M F H?G N D 式中L G O L !PP 切换常量为确保滑模的动态稳定性A 在模糊控制器的设计中A 选择L G 和L !使K B 为Q 3-R #0S 多项式A 滑模切换函数K 及其导数K B 为输入信号E 其中K B 可近似为K B ?TU D >G UV K ?TU D I K ??T IG D U D W ?G G D式中T PP 迭代数U PP 采样周期图H 为自动离合器的模糊滑模控制器简图A 输入信号K 和K B 必须通过乘以缩放因子X G和X !转换到其相应的定义域EK X G>X G K K B X !>X !K Y Z [B ?G !D同样"9:;的输出\]A 通过乘以缩放因子X H 转换到其相应的值域\^>X H\]?G H D最终的输出可表达为^?TU M U D >^?TU D M \^?TU M U D ?G _D K X G O K B X !和\]的模糊隶属函数如图_所示E 模糊控制规则如表G 所示E图H 自动离合器的模糊滑模控制器简图"#$%H &’()*+#,$-,.(/,/3S S ‘4’#+#5$.(+2)(50-(’’2-/(-012,30(.,02+)’30)1图_K X G O K B X !和\]的隶属函数"#$%_:2.a 2-41#b/35)0#(54(/K X G A K B X !,5+\]表c d e fg 逻辑规则h i j %c k l m n o l p q l r s o t u p j i p u vw mq x u d e fgK B X G K B X!y &y :z {:{&y &y Q y &y :y 9z y :y &y :y 9z {9z y :y 9z {9{:{:y 9z {9{:{&{&z{9{:{&{Q逻辑控制规则定义为|y ?负D A z ?零D A {?正D A y Q ?负极大D A y &?负大D A y :?负中D A y 9?负小D A {9?正小D A {:?正中D A {&?正大D A {Q ?正极大D E 模糊滑模控制器的反模糊化输出采用重心法A其表达式为\]>}~!>G"!#$%>G &!%?’%D }~!>G #$%>G&!%?’%D ?G (D式中~PP 规则数$PP 输入变量数"!PP \]的隶属函数重心矢量&!%PP K X GO KB X !隶属函数JG 第G 期赵永胜等|汽车):*自动离合器的局部线性化模糊滑模控制 万方数据!局部线性化模糊滑模控制器设计在模糊滑模控制器设计中"一个关键的问题是模糊推理的复杂性"其随着模糊输入个数以及模糊规则#$%&’()数的增加而增加*假设+为,-.和,/-0域中的模糊规则数"那么模糊推理机的模糊规则数为+,-.1+,/-0*因此"为了减少模糊控制规则数"提高控制器的实时性"采用局部线性化技术来改进传统的模糊滑模控制器*由表.可总结出传统模糊滑模控制器的模糊控制规则是反对称的"控制器的输出变量与两个输入变量的和存在一定的逻辑关系234*因此定义,56,-.7,/-08.9:作为;<=>?@A 的输入"自动离合器的局部线性化模糊滑模控制器简图如图B 所示*,-.C ,/-0与,5之间的逻辑关系如表0所示*图B 自动离合器的局部线性化模糊滑模控制器简图>#D E B F G H I JK #L D M L N H $&’(;<=>?@A$H M &’(L O &H N L &(KI G O &I ’;<=>?@A 的模糊规则基如表P 所示";<=>?@A的输入输出变量,5和Q R 的隶属函数定义如图9所示*在局部线性化模糊滑模控制系统中"缩放因子对提高系统整体性能起到重要的作用*为了获得较表S T 5与T U V C T /US间的逻辑关系W X Y E S Z [\X ]^_‘a b ^c a Y []d [[‘T 5"T U V X ‘eT /U S,-.,/-0f F f @gh @h F f F fi f F f @f ?g f @f F f @f ?g h ?g f @f ?g h ?h @h @f ?g h ?h @h F h Fgh ?h @h Fh i表!局部线性化模糊逻辑规则W X Y E !Z j \[Y X a [k _l l [m ^_‘n d ^a [\^‘[X l k j o o p\_m ^q a p a ][r,5h i h F h @h ?g f ?f @f F f i Q Rf if Ff @f ?gh ?h @h Fh i为理想的控制目标"设计一个缩放因子调整器8?>s :来调整输出增益-P*?>s 的输出由下列策略决定t u 当状态点接近切换面时"要求较小的控制信号"以减小缩放因子的值*v 当状态点远离切换面时"增大缩放因子使状态点快速趋近切换面*该?>s 定义为#$,5wxy z ."&’()-P 6{.|}|~B #$,5!xy z ."&’()-P 6".|}|~#$%98.&:式中{.C ".C ~B C ~9’’常量}’’预定曲线与实际控制曲线的误差图9,5和Q R 的隶属函数>#D E 9@(N ((M )’#*$O )I &#H ))H $,5L )KQ R+数值模拟为验证所提出的控制器的有效性以及鲁棒性"对自动离合器的轨迹追踪进行模拟仿真研究*以微型车为例"其装备数据为t 发动机曲轴C 飞轮以及离合器主动片的转动惯量,}6P z 3&0B J D -I N 0"发动机最大功率.y J <8B 3y y M /N #):"最大扭矩.0f -N 8PB y y M /N #):"整车质量93B J D "总传动比.9z .B 81挡:*对于>?@A 和;<=>?@A"选择相同的系统参数C 外部扰动以及参数时变*无刷直流电动机参数选择如下t 26."36y E 04"5x 66.E B 1.y x Pi "786y z .y B 9-)/M L K ":86yz .f -N /)",;6.z 3.01.y x .J D -N 0"<=6.0z B ">?6.y "@A B 6.09"=C 69z y 9"~C6.z B B 01.y x B*根据i O M D #&E多项式稳定性判据"为确保滑模方程的动态稳定性"假设其特征根为8x 0&0z 9"x0y z .:"那么;.601.y .";06.1.y P*预定的追踪曲线为y0农业机械学报0yy &年 万方数据!"#$%&’()(&*+))%&’(,-,.&$/由于没有行之有效的方法来确定0123的缩放因子4因而通常采用穷尽法总结模拟结果来确定5这里选择0123的缩放因子为6%&’()46,#&%&’(+46)#’*7589:012310;参数分别为<&#,4=&#&$4>7#’*?4>+#’*?5考虑到自动离合器较差的工作环境4如汽车自身的振动以及在不同的路况下行驶等4膜片弹簧离合器载荷的外部扰动力@A 假定为(7’B7’C 4自动离合器参数<,D <)和=可以在E&’F 范围内自由波动5比较0123和89:0123算法仿真结果4并分析参数时变和外部扰动对自动离合器的动态特性的影响5由图G H 和图$H可得控制输入I J在追踪轨迹的’*G K 时有较大变化4这是由于该点为不连续的拐点5由图G L 和图$L 可知40123和89:0123都能够对自动离合器进行控制4并且对外部扰动和参数时变都具有鲁棒性5但在图G H中输入量I J有较强的抖振现象发生5该抖振能够引起扭矩波动4不利于自动离合器位置的精确控制4抖振现象同时也体现在图G M 中50123和89:0123的最大追踪误差分别为’*&+N N 和’*’G ,N N 4误差减小了77F4控制性能得到较大提高5图G 0123方法自动离合器位置追踪曲线0O P Q G R S K O T O S UV W P X Y L T O S US Z T [W L X T S N L T W \H Y X T H []O L T [W 0123图$89:0123方法自动离合器位置追踪曲线0O P Q $R S K O T O S UV W P X Y L T O S US Z T [W L X T S N L T W \H Y X T H []O L T [W 89:0123^结束语使用模糊滑模和局部线性化模糊滑模控制器来实现对无刷直流电动机驱动的自动离合器位置控制5数值模拟结果显示89:0123明显优于0123589:0123由于采用10;来调整输出增益4能够适应许多未知条件4从而具有更强的鲁棒性5局部线性化技术的应用减少了传统模糊滑模控制器中的模糊规则数4降低了控制算法的复杂度4因此能够实现对自动离合器的实时控制5参考文献&1Y O H _W V ‘24:S [8C a Q b W K O P US Z V S M X K T ]W [O H Y W Y L X U H [H S U T V S Y K c K T W N d ‘e Q f g g g;V L U K L H T O S U K S U3S U T V S Y 1c K T W N K ;W H [U S Y S P c4&??+4h .h /i),+B))7Q ,雷龙雨4葛安林4李永军Q 离合器起步过程的控制策略d ‘e Q 汽车工程4,’’’4,,.h /i,++B,+?Q ):O X0W U 4:O j X k X L U 4l [L U P‘O L U m X 4W T L Y Q 8S M X K T H S U T V S Y Z S V L X T S N L T W \H Y X T H [S Z n 2;o W [O H Y W d 3e Q 1n g R L p W V,’’,’&’?))4,’’,Q h 陈俐4习刚4黄维刚Q q 变换应用于自动离合器的离散控制d ‘e Q 机械科学与技术4,’’’4&?.7/iG h ,BG h h Q 7王云成4施国标4于海涛Q 机械式自动变速器系统的离合器起步模糊控制d ‘e Q 农业机械学报4,’’’4)&.+/i),B)7Q +孙承顺4张建武4程东升Q 反馈线性化与滑模控制方法在汽车n 2;中的应用d ‘e Q 系统仿真学报4,’’h 4&+.h /i+)’B +))QG 黄宏成4习纲4张建武Q 电控离合器的r s 控制及鲁棒性分析d ‘e Q 上海交通大学学报4,’’&4)7.&,/i&$’,B&$’G Q $0X U P8S U P Z S U P 41[L m 3[O U H [O 49L U Pn U p W O Q 8W P O S U t m O 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《2024年AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性研究》范文
《AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，自动机械传动系统（AMT，Automated Manual Transmission）在汽车中的应用越来越广泛。
AMT系统通过电子控制单元（ECU）对离合器、换挡执行机构等部件进行精确控制，实现车辆起步和换挡的自动化。
其中，起步模糊控制技术是AMT系统中的关键技术之一，其性能直接影响着车辆的起步平稳性和乘坐舒适性。
本文将对AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性进行研究，以期为AMT系统的优化设计和应用提供参考。
二、AMT车辆起步模糊控制概述AMT车辆起步模糊控制是一种基于模糊逻辑控制理论的自动化控制技术。
该技术通过模拟驾驶员的驾驶经验和技能，对车辆起步过程中的各种因素进行综合分析，从而实现对离合器、油门等执行机构的精确控制。
与传统控制方法相比，模糊控制具有更好的适应性和鲁棒性，能够在不同路况和车况下实现平稳起步。
三、AMT车辆起步模糊控制系统的设计AMT车辆起步模糊控制系统主要由模糊控制器、执行机构和传感器三部分组成。
其中，模糊控制器是系统的核心，它根据驾驶员的意图、车速、加速度、离合器状态等参数，运用模糊逻辑算法进行推理和决策，输出控制指令。
执行机构包括离合器执行机构和油门执行机构，负责执行模糊控制器的控制指令。
传感器则负责采集车辆状态信息，为模糊控制器提供反馈。
四、起步模糊控制算法研究起步模糊控制算法是AMT车辆起步模糊控制系统的关键技术之一。
该算法根据驾驶员的意图和车辆状态信息，运用模糊逻辑推理方法，对离合器、油门等执行机构进行精确控制。
在算法设计过程中，需要考虑多种因素，如道路条件、车速、发动机转速、离合器磨损等。
通过对这些因素进行综合分析和推理，得到最优的控制策略，从而实现车辆的平稳起步。
五、执行机构特性研究执行机构是AMT车辆起步模糊控制系统的重要组成部分，其性能直接影响着车辆的起步平稳性和乘坐舒适性。
《AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性研究》范文
《AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，自动机械式变速器（AMT）已成为现代汽车传动系统的重要组成部分。
AMT以其结构简单、制造成本低、传动效率高等优点，得到了广泛的关注和应用。
然而，在AMT车辆起步过程中，由于控制策略的复杂性以及执行机构的特性差异，容易出现起步模糊、不稳定等问题，影响了驾驶的舒适性和安全性。
因此，针对AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性的研究具有重要的现实意义和应用价值。
二、AMT车辆起步模糊控制1. 模糊控制理论模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，能够处理复杂、非线性的系统问题。
在AMT车辆起步过程中，由于系统参数的时变性和不确定性，传统的控制方法往往难以达到理想的控制效果。
而模糊控制能够根据系统的实时状态，通过模糊推理和决策，实现精确的控制。
2. 模糊控制策略在AMT车辆起步过程中，模糊控制策略主要包括输入变量的确定、模糊化处理、模糊规则的制定和输出决策等步骤。
首先，根据系统状态和执行机构的特性，确定合适的输入变量；其次，通过模糊化处理将输入变量转换为模糊集合；然后，根据专家知识和经验，制定合理的模糊规则；最后，通过输出决策实现精确的控制。
三、AMT车辆执行机构特性AMT车辆的执行机构主要包括离合器、油门和刹车等。
这些执行机构的特性直接影响到AMT车辆的起步性能。
因此，研究AMT车辆执行机构的特性对于提高车辆的起步性能具有重要意义。
1. 离合器特性离合器是AMT车辆起步过程中的关键执行机构。
其特性主要包括离合器的接合过程、接合速度和接合力等。
离合器的接合过程应平稳、快速，以保证车辆能够顺利起步。
同时，离合器的接合力应适中，避免过大或过小导致车辆抖动或熄火。
2. 油门特性油门是控制车辆加速和减速的重要执行机构。
其特性主要包括油门的响应速度、油门开度和油门调节精度等。
油门的响应速度应快速、准确，以保证车辆能够迅速达到所需的速度。
同时，油门开度应适中，避免过大或过小导致油耗增加或车辆加速不顺畅。
汽车AMT自动离合器的改进模糊滑模控制
［ ｂｔ ｃ］ Ａ ｍ ｄ ｅ ｚ ｉｎ ｏｅ ｏｔ ｌ ｒ Ｍ Ｓ Ｃ ｉ ｐ ｐｓ ｏｔ ｌｈ ｕ ｍ ｔ ｌ ｃ． Ａ ｓ ａｔ ｒ ｏｉ ｄｆ ｚ ｓｄ ｇ ｄ ｎ ｏｅ （ Ｆ Ｍ ） ｓ ｒ ｏ ｄｔ ｃｎ ｏ ｔ ａｔ ａｃｃ ｔ ｉ ｆ ｕ ｙ ｌｉ ｍ ｃ ｒｌ ｏ ｅ ｏ ｒ ｅ ｏ ｉ ｕ ｈ
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汽 ２０ ０ ６年 （ ２ 第 ８卷） ８期 第
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汽车 Ａ Ｔ自动离合器 的改进模 糊滑模控制 水 Ｍ
赵永胜 ， 张云清 ， 任卫群 ， 陈立平
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《AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性研究》范文
《AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性研究》篇一一、引言随着汽车技术的快速发展，AMT（Automated Manual Transmission，自动机械式变速器）在汽车行业中的应用越来越广泛。
其中，起步控制作为AMT车辆的重要部分，直接关系到车辆的行驶平稳性和动力性能。
因此，对AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性的研究显得尤为重要。
本文将重点探讨AMT 车辆起步模糊控制的原理及其执行机构的特性，以期为相关研究提供参考。
二、AMT车辆起步模糊控制1. 模糊控制原理AMT车辆起步模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，通过模拟人的经验判断，实现对起步过程的精确控制。
模糊控制器以车辆行驶状态（如车速、加速度等）为输入，通过预设的模糊规则对输入信号进行处理，得出相应的控制策略，从而实现对AMT车辆的起步控制。
2. 模糊控制策略AMT车辆起步模糊控制策略主要包括离合器控制、油门控制和换挡控制等。
其中，离合器控制是起步过程的关键。
在起步过程中，模糊控制器根据车辆的行驶状态和驾驶员的意图，通过调整离合器的接合速度和力度，使车辆平稳起步。
同时，油门控制和换挡控制也起着重要作用，它们共同保证了车辆的动力性能和燃油经济性。
三、执行机构特性研究1. 离合器执行机构离合器执行机构是AMT车辆起步过程中的关键部件，其性能直接影响车辆的起步平稳性和动力性能。
离合器执行机构主要包括离合器压盘、分离轴承和离合器油路等。
其中，离合器压盘通过调节压紧力来控制离合器的接合程度，分离轴承则负责离合器的分离动作。
此外，离合器油路的设计和优化也对执行机构的性能有着重要影响。
2. 执行机构特性分析AMT车辆起步过程中，执行机构的动态响应特性和稳定性对车辆的行驶性能至关重要。
通过对离合器执行机构的动态特性进行分析，可以发现执行机构的响应速度、接合力度和稳定性等参数对车辆的起步过程有着重要影响。
此外，执行机构的热特性和耐久性也是研究的重要方向，它们直接关系到车辆的长期使用性能。
《2024年汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法研究》范文
《汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法研究》篇一一、引言随着汽车技术的不断进步，自动机械式变速器（AMT）因其高效、节能和操作简便等优点，在汽车行业中得到了广泛应用。
然而，在汽车起步阶段，AMT离合器的控制是一个关键的技术难题。
离合器控制的精准度直接影响到汽车的起步性能、乘坐舒适性以及传动系统的使用寿命。
因此，对AMT离合器控制方法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文将重点研究汽车起步阶段AMT离合器的模糊控制方法。
二、AMT离合器控制现状及问题目前，AMT离合器的控制方法主要包括基于规则的控制、基于模型的控制以及智能控制等。
虽然这些方法在一定程度上提高了离合器控制的精准度，但在汽车起步阶段，由于路况、载重、驾驶习惯等因素的复杂性，使得离合器控制的精准度仍然难以达到理想状态。
特别是在复杂路况下，如坡道起步、拥堵路段等，离合器控制的难度更大。
因此，如何提高AMT离合器在汽车起步阶段的控制精度，成为了一个亟待解决的问题。
三、模糊控制理论在AMT离合器控制中的应用模糊控制是一种基于模糊集合理论的控制方法，具有处理不确定性和模糊性问题的优势。
将模糊控制理论应用于AMT离合器控制，可以有效地解决汽车起步阶段路况复杂、驾驶习惯多样等问题带来的控制难题。
通过建立合适的模糊控制系统，将离合器的控制过程转化为一种模糊决策过程，实现对离合器控制的精确调节。
四、汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法研究（一）模糊控制系统的设计设计合适的模糊控制系统是实施模糊控制的关键。
首先，需要确定模糊控制系统的输入和输出变量，如车速、发动机转速、油门开度等作为输入变量，离合器的接合速度和接合程度作为输出变量。
然后，根据专家的经验和实际驾驶数据，建立相应的模糊规则库，用于指导离合器的控制过程。
（二）模糊控制算法的实现在确定了模糊控制系统后，需要实现模糊控制算法。
这包括将输入变量进行模糊化处理，然后根据模糊规则库进行推理决策，最后将决策结果进行清晰化处理，得到离合器的控制指令。
某款轿车AMT离合器起步模糊控制仿真
图5
车辆动力传动系统示意图
根据动力学原理， 建立汽车起步过程中， 动力传动模型 系统的运动微分方程为：
·
Je We = Te － Tc
·
（ 2） （ 3）
Jv Wc = Tc － Tm
式中： T e 为发动机输出转矩； T c 为离合器传递的摩擦力矩； T m 为由 T w 、 Ti 、 T f 等效而来的阻力矩； W e 为发动机曲轴角速 度； W c 为离合器从动片角速度； J e 为发动机转动惯量； J v 为 等效到变速器输入轴上的车辆平动转动惯量 。 汽车起步过程中所受到的外界阻力矩为 Tm = Fm rw = （ Fi + Ff + Fw ） rw 式中： F w =
115 李 波， 等: 一次预压静标铜柱静动差修正方法
看出静标铜柱在用于动态测量时存在较大的静动差， 最大可
3
修正公式的验证
为考核上述经验公式的可行性， 还需对上炮试验数据修
达 15． 07% 。为减少这种误差， 采用量纲分析法， 建立了修正 模型。比较表明， 该公式可明显将静动差修正到 3% 以内。但 是该经验公式有一定适用范围， 即适用于常温一次预压值在 160 ～ 320 MPa 的 Ф8 × 13mm 静标铜柱。
摘要： 针对 AMT 汽车的起步控制问题， 在满足冲击度条件下， 以节气门开度、 发动机转速与目标转速的相对偏差为主 该控制策略能反映驾驶员起步意图； 同 要控制量研究了离合器起步模糊控制策略 。计算机仿真对比分析结果表明， 汽车在不同工况起步时， 有不同油门开度与之对应使之达到平稳起步 。 时， 关键词： 自动离合器； 起步； 模糊控制 中图分类号： U463． 211 文献标识码： A 文章编号： 1006 － 0707 （ 2012 ） 10 － 0106 － 04 在实际控制过程中， 由于只能通过检测离合器的半接合 点来判断车辆是否已经起步， 因此可按控制策略将离合器接 合过程分为 3 个阶段。 1 ） 起步前的快速接合阶段（ OB） 由于此阶段主要是消除离合器空行程和克服起步阻力， 因此应快速接合离合器 。 该阶段的控制目标是反映驾驶员 的起步意图并根据起步意图确定可接受的最大冲击度 。 通 过控制算法， 将换算后的值直接作为电机的驱动电压值 。 该 值大则离合器接合速度快 。这样， 离合器的接合速度可随驾 驶员的起步意图而变。 2 ） 起步加速阶段（ BC） 这是离合器接合控制的重点， 此阶段初期的控制目标是 使车速平缓上升至某一设定值， 以减小起步初期的冲击 。 根 据 OB 段所确定的最大冲击度值， 通过控制算法计算出控制 使电机正反向间歇 周期内电机正反向运转的时间和电压值， 理论上可将离合器的接合过程分为 4 个阶段： 消除离合 器间隙阶段（ OA ） 、 克服起步阻力阶段（ AB ） 、 起步加速阶段 （ BC） 和同步接合阶段（ CD ） ， 如图 1 所示。 其中： M C 为摩擦 力矩； n e 为离合器主动片转速； n c 为离合器从动片转速。 运转， 从而 控 制 离 合 器 的 接 合 速 度， 使该值始终不超过目 标值。 3 ） 同步接合阶段（ CD） 因离合器主从动摩擦片已经同步， 因此快速接合离合器 也不会引起冲击， 所以在该阶段， 对电机施加反向驱动电压， 使离合器在电机驱动力和回位弹簧的双重作用下快速接合， 从而完成离合器的整个接合过程 。
AMT离合器起步过程的模糊控制方法
文章编号 ： １ ７ － ０ １２ ０ ） ３０１ ９ ０ ６ １ １ ４ （０ ７ ０ － ０ － ３
ＡＭＴ离合器起步过程 的模糊控制方法
孑 慧芳，王 Ｌ 斌
（ 合肥 丁业 大学 电气 与 自动化 工程学 院 ，合 肥 ２ ０ ０ ） ３ ０ ９
摘要：机械式 自动离合器 （ ｕｏ ｔｄ Ｍｅ ｈ ｎ ａ Ｔ ａ ｓ ｉｓ ｎ Ａ ０ Ａ ｔｍａｅ ｃ ａ ｉ ｌ ｒｎ ｍ ｓ ｉ Ｍ－ ｃ ｏ 的起步控制一直是机械式自动变速 器发展过程 中的一大难题 。通过分析 离合 器的起步过程 ．以车辆起步时 的冲击度和滑摩功 为主要评价性 能指标 ．根据 油门和发动机转速．利用模糊控制技术对车辆起步 时离合 器接 合量与接 合速
ＩＪ 软 件 程 序 流 搓 芏 ７
３ 结 论
本文介绍了一 种利用 单片机生成两个适合的频率 的方波米驱动 一 电极的电导率测量 方法 ，通过 电极和也阻组成 分压电路来提取 电导 池的电压，再经过整流滤波和 Ａ Ｄ转换将电导池 电压的数亨信 号 ／ 输 入单片机，并结合采集的电导池 的温度 信号进行软件处理．以达到 避免探头电缆和 电极 两端 的分 布电容影响对也导池 中溶液的电导 率的精确测量的 目的。其 中使用测量的方法和原理对 Ｉ 导和电导率 乜 仪器的研究有 一定借鉴的意义 ＠
AMT平顺起步的优化控制
AMT平顺起步的优化控制AMT（Automated Manual Transmission）自动手动变速器是近年来逐渐替代传统手动变速器的一种新型自动变速器。
相比传统手动变速器，AMT自动手动变速器可以实现自动换挡，大幅提高了汽车驾驶的舒适性和驾驶体验。
但是，AMT自动手动变速器在起步时常常会出现磕顿、颠簸等问题，影响驾驶安全和驾驶舒适性。
因此，本文将从优化控制的角度，阐述AMT自动手动变速器平顺起步的优化控制方法。
首先，AMT平顺起步的优化控制可以通过优化离合器控制器实现。
离合器控制器是AMT变速器中负责控制离合器工作状态的重要零部件。
离合器的开合过程在启动时显得尤为重要。
在启动过程中，由于发动机处于怠速状态，离合器脱离，传动系统中没有能量传递，所以需要通过控制离合器工作状态实现顺利的启动。
优化离合器控制器的方法很多，常见的有PID控制、神经网络控制等。
这里我们以PID控制为例，通过调节PID控制器参数实现对离合器的精细调节，使得离合器在启动时开合更加平稳柔和，从而减少磕顿和颠簸。
其次，AMT平顺起步的优化控制还可以通过优化油门控制器实现。
油门控制器也是AMT变速器中的重要零部件，主要负责控制发动机的转速。
在起步时，如果油门踩得太猛，发动机的输出功率会急剧增加，导致车辆起步时加速度过大，从而造成颠簸和磕顿。
因此，通过优化油门控制器的工作方式，可以实现对发动机输出功率的平稳调节，从而使得起步时加速度逐渐增大，减少颠簸和磕顿。
优化油门控制器的方法也比较多，常见的有PID控制、模糊控制等。
这里，我们同样以PID控制为例，调节PID控制器参数，实现油门控制器的精细调节。
最后，在实际驾驶中，除了优化离合器控制器和油门控制器之外，还有一些小技巧可以帮助我们实现AMT平顺起步。
例如，在起步之前先抬离合器踏板，让离合器卡滞一段时间，再缓慢加油，这样可以使得离合器更加缓慢地开合，减少颠簸和磕顿。
此外，在起步时，注意减少转向、刹车等操作，可以减少起步时的颠簸感。
《AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性研究》范文
《AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，自动机械式变速器（AMT）因其高效率、低成本和良好的适应性，在汽车行业中得到了广泛应用。
然而，AMT车辆在起步过程中，由于控制策略的复杂性以及执行机构的特性差异，往往会出现起步模糊、换挡不平稳等问题。
因此，对AMT车辆起步模糊控制及其执行机构特性的研究显得尤为重要。
本文旨在探讨AMT车辆起步模糊控制策略，并对其执行机构的特性进行深入研究。
二、AMT车辆起步模糊控制策略1. 模糊控制的原理与特点模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，具有较好的适应性和鲁棒性。
在AMT车辆起步过程中，由于各种因素的影响，如道路条件、负载变化等，使得起步过程变得复杂。
模糊控制通过将控制过程中的不确定性转化为模糊逻辑语言，实现对复杂系统的有效控制。
2. AMT车辆起步模糊控制策略AMT车辆起步模糊控制策略主要包括模糊化、知识库、推理机和解模糊化四个部分。
其中，模糊化是将输入的精确量转化为模糊量；知识库包括数据库和规则库，用于存储模糊控制所需的数据和规则；推理机根据知识库中的规则进行推理，得出控制决策；解模糊化将推理结果转化为精确的控制量，实现对AMT车辆的精确控制。
三、AMT车辆执行机构特性研究1. 执行机构的类型与工作原理AMT车辆的执行机构主要包括离合器执行机构和选换挡执行机构。
离合器执行机构负责控制离合器的分离与结合，选换挡执行机构负责实现齿轮的选换。
这些执行机构通常采用液压、电动或气动等方式进行驱动。
2. 执行机构的特性分析执行机构的特性主要包括响应速度、精度、稳定性等。
在AMT车辆起步过程中，执行机构的特性对起步的平稳性和换挡的准确性有着重要影响。
因此，对执行机构的特性进行深入研究，有助于提高AMT车辆的起步性能和换挡性能。
四、实验与分析为了验证AMT车辆起步模糊控制策略的有效性以及执行机构的特性，我们进行了相关实验。
实验结果表明，采用模糊控制策略的AMT车辆在起步过程中，能够更好地适应道路条件和负载变化，提高了起步的平稳性和换挡的准确性。
《汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法研究》范文
《汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，自动机械式变速器（AMT）因其高效、可靠、低成本的特性在汽车领域得到了广泛应用。
然而，AMT的离合器控制是其中的一个关键问题，尤其是在汽车起步阶段。
起步阶段离合器的控制直接影响到汽车的平稳性、燃油经济性和驾驶舒适性。
因此，对AMT离合器模糊控制方法的研究显得尤为重要。
本文将深入探讨汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法的研究，旨在为提高AMT的起步性能提供理论支持和实践指导。
二、AMT离合器控制现状及问题目前，AMT离合器控制主要采用传统的控制策略，如PID控制、模糊控制等。
然而，在汽车起步阶段，由于负载变化大、路面状况复杂等因素的影响，传统的控制策略往往难以达到理想的控制效果。
具体问题包括：起步过程中易出现抖动、冲击等现象，影响驾驶舒适性；离合器接合过程中存在控制精度不高、响应速度慢等问题，导致起步性能不佳。
因此，需要研究更加智能、高效的离合器控制方法。
三、模糊控制理论在AMT离合器控制中的应用模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，具有处理不确定性和非线性问题的优势。
将模糊控制理论应用于AMT离合器控制，可以有效解决传统控制方法在起步阶段遇到的问题。
模糊控制可以根据专家经验和知识，建立模糊规则库，通过模糊推理实现对离合器接合过程的精确控制。
此外，模糊控制还具有较好的鲁棒性，可以适应不同的路面状况和负载变化。
四、汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法研究针对汽车起步阶段AMT离合器控制的问题，本文提出了一种基于模糊控制的离合器控制方法。
该方法首先建立模糊规则库，根据专家经验和知识，制定合理的模糊规则。
然后，通过模糊推理，根据实时采集的车辆信息（如车速、油门开度、离合器行程等），计算出合适的离合器接合力度和速度。
最后，通过控制器实现对离合器的精确控制。
在实际应用中，我们还需要考虑如何优化模糊规则库，以提高控制的精度和响应速度。
《汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法研究》范文
《汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，自动机械式变速器（AMT）因其高效、节能、操作简便等优点，在汽车行业中得到了广泛应用。
然而，AMT的离合器控制一直是其技术难题之一。
特别是在汽车起步阶段，离合器的控制对于车辆的动力性、平稳性和安全性至关重要。
因此，对汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、AMT离合器的工作原理与特点AMT离合器是通过控制系统对离合器执行机构的控制来实现离合器的接合与分离。
其特点是可以通过电子控制系统精确控制离合器的操作，实现汽车的自动化换挡。
然而，在汽车起步阶段，由于路况、车况的复杂性，以及驾驶员操作习惯的差异性，使得离合器的控制变得复杂和困难。
三、传统控制方法的局限性传统的AMT离合器控制方法主要是基于精确的数学模型和规则进行控制。
然而，由于汽车起步阶段的复杂性和不确定性，传统的控制方法往往难以达到理想的控制效果。
主要表现为起步过程中的动力性不足、起步不平顺、甚至出现离合器打滑等问题。
四、模糊控制方法的理论基础模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，可以处理复杂的、不确定的系统。
其基本思想是将人类的思维方式和经验进行数字化、模型化，然后通过计算机进行控制和决策。
在汽车起步阶段AMT离合器控制中，模糊控制可以通过模拟人的驾驶经验和感觉，实现对离合器控制的优化。
五、汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法针对汽车起步阶段AMT离合器控制的复杂性，本文提出了一种基于模糊控制的离合器控制方法。
该方法通过建立模糊控制器，将驾驶员的意图、车辆的状态以及环境因素等作为输入，通过模糊推理，输出合适的离合器控制策略。
具体包括以下步骤：1. 建立模糊控制器：根据AMT离合器的工作原理和特点，确定输入和输出的变量，建立模糊控制器。
2. 制定模糊规则：根据驾驶员的驾驶经验和感觉，制定合适的模糊规则，实现对离合器控制的优化。
AMT离合器起步模糊控制器的设计
而输 出变量则 为驾驶 员的
能量 守 恒原 理 ，滑 磨损 失 的机 械 能都 转化 成 摩擦 发 生的热 能 。
输 入变量
节气门开度ｂ ｅ ｔ 的论域为［ ０ ８ ］ ， 模糊语言值设定
为５ 个 ，即为｛ 很轻 （ Ｈ Ｑ ），轻 （ Ｑ ）， 稳 （ Ｗ ）， 重 （ Ｚ），很重 （ Ｈ Ｚ） １ 。
｜ 场・ 维修 ｜ Ｒ Ｅ Ｐ ＡＩ Ｒ Ｓ ｘ
ｉ Ａ ＲＫ Ｅ ７ ７ Ｎ（ ７ ｉ 维 修 ｌ
文／ 陈荣草 巫越 （ 同济大学汽车 学院 ）
电控 机械 自动 变速器 （ Ａ Ⅳ ＼ Ｔ ） 是基 于手动 变速器 （ ＭＴ ） 的结构 ， 利 用加 装微机 控 制单 元实 现手动 选换 档操 纵部 分
图４司机起步意图曲面观测器
节气门开度
意 离别
节气门开度 — 控制器 ｌ
变 化 率
转 速 塑 差 粤 比
分离行程 ————
广——— ——＿ ＇
Ｌ ｌ 鬻 懒
ｊ ■ Ｉ
器 的接 合 速 度 。
譬
员 希 望 车 辆 缓 慢 起步 ，执 行机 构 应 适 当 降 低 离 合
根 据 以 上 驾 驶 员 的 操作 规 律 ，利 用 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ 模 糊 推理 机 中的 ｌ Ｆ — Ｔ Ｈ Ｅ Ｎ 规 则 对输 入 变 量 进行 模 糊
推 理 ，可 以得 到相 应 的驾 驶员 起步 意 图 。推理 规 则
制 定如 表 ２ 所示 。利 用 ＭＡＴ Ｌ ＡＢ 中Ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ 编辑 器 的 ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ 功能 可 以得 到 以节气 门开 度 ｂ ｅ ｔ 、节 气 门开 度变 化率 Ｅ ｂ ｅ ｔ 为输入 ，司机 起步 意图 Ｉ 为输 出的模 糊 曲面观 测器 ，如图４ 所示 。 ２ ． 分 离轴 承运 行 速度 的模 糊推 理 驾 驶 员 起 步 意 图 只能 反 应 驾 驶 员 对 汽 车 起 步 快慢 的主 观 要求 ，由于 没有 将 整车 所处 状 态考 虑 在 输 出变量
汽车自动离合器的动态滑模控制
汽车自动离合器的动态滑模控制作者：张佳来源：《汽车博览·科研上旬刊》2019年第01期摘要：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dSPACF、狗自动离合器快速控制原型试验平台并进行试验。
结果表明，与空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。
关键词：汽车自动离合器;动态滑模控制1、前言机械式自动变速器（AMT俱有结构简单、容易制造、维修保养方便、耗油量低等特点，作为IVII的重要组成部分，自动离合器具有自动分离、接合离合器，适应不同的路况以及快速反映驾驶员的操作意图等特点，使得自动离合器性能的好坏成为影响AM性能的主要因素之一。
针对自动离合器的非线性特性以及时延、外部扰动和参数时变等特点，如何采用有效的控制算法实现对自动离合器的有效控制，成为国内外学者研究的热点之一，并提出了一些控制方法，如模糊控制、滑模控制以及杖控制理论等。
针对自动离合器的上述特点，文中采用对外部扰动和参数不确定性具有强鲁棒性的动态滑模控制算法实现对自动离合器系统的有效控制，该算法能够有效降低常规滑模控制器的抖振现象，并提高自动离合器系统的控制性能。
此外，面对汽车电子控制系统功能和性能标准的不断提高，开发周期却不断缩短的现实要求，建立了基于d.SPACE的快速控制原型试验平台，验证了所提出的控制策略和控制算法的有效性，能够有效缩短自动离合器系统的开发周期，为快速开发汽车AMI控制系统奠定坚实的基础。
2、模糊滑模控制基本理论本章主要介绍常规滑模控制器、模糊控制器设计的一般方法，并对模糊滑模控制器设计方法进行了简要阐述，主要内容包括：滑模变结构控制基本理论、面临的问题;模糊逻辑系统的制定;模糊滑模控制器设计的一般方法等。
本章的内容是本论文后续章节的研究基础。
AMT车辆离合器自动控制策略优化
AMT车辆离合器自动控制策略优化
王洪亮;刘海鸥
【期刊名称】《南京理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(037)005
【摘要】为了提高自动机械变速器(AMT)车辆起步过程中的离合器自动控制效果,该文对传统的离合器自动控制策略进行了优化.基于起步过程中的动力传动系受力分析,结合实验数据,指出了AMT传统的起步过程难以兼顾平稳性和快捷性的控制难点.为此,进一步细化起步过程控制阶段,将滑摩阶段分为前后两段,优化了滑摩阶段后段的控制策略,提出分离离合器以减小同步点处冲击度的控制策略,实现了起步过程平稳性和快捷性的一致.实车实验验证了控制策略的可行性.
【总页数】6页(P729-734)
【作者】王洪亮;刘海鸥
【作者单位】南京理工大学机械工程学院,江苏南京210094;浙江万安科技股份有限公司,浙江绍兴311835;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京100081
【正文语种】中文
【中图分类】U463.212
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1.越野车辆T.C.+AMT换挡过程主离合器控制策略研究 [J], 望运虎;杜志岐;李吉元
2.AMT车辆爬行工况离合器控制策略与试验 [J], 何忠波;陈慧岩;席军强;汪旻梁
3.不同道路负荷的AMT车辆起步过程离合器控制策略 [J], 何仁;刘文光;黄大星
4.AMT系统干式离合器自动控制策略研究 [J], 史湧杰
5.电动汽车用无离合器AMT的换挡控制策略优化 [J], 李景蒲
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《2024年汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法研究》范文
《汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，自动机械式变速器（AMT）技术因其良好的经济性、高效性和操作便利性而受到广泛关注。
在汽车起步阶段，AMT离合器的控制方法尤为关键，它直接关系到汽车起步的平稳性、安全性以及驾驶的舒适性。
本文针对汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法进行研究，旨在提高汽车起步过程的控制精度和驾驶体验。
二、AMT离合器控制现状及问题目前，AMT离合器的控制方法主要包括基于规则的控制、PID控制等传统控制方法。
这些方法在汽车起步阶段虽然能满足基本需求，但在复杂多变的驾驶环境中，如坡道起步、载重起步等情况下，容易出现离合器接合过快或过慢的问题，导致汽车起步抖动、冲击感强，甚至出现熄火等不良现象。
因此，需要研究更加智能、适应性更强的离合器控制方法。
三、模糊控制理论及应用模糊控制是一种基于模糊集合理论的控制方法，它能够处理不确定、非线性的复杂系统。
在AMT离合器控制中，模糊控制可以根据驾驶环境、车辆状态等信息，实时调整离合器的接合速度和力度，使汽车在起步阶段更加平稳、安全。
四、汽车起步阶段AMT离合器模糊控制方法（一）模糊控制器设计模糊控制器是AMT离合器模糊控制方法的核心。
设计过程中，需要确定模糊控制器的输入和输出变量，如离合器接合速度、油门开度、车速等。
同时，需要建立模糊规则库，根据驾驶环境和车辆状态，制定相应的接合策略。
（二）模糊推理过程在汽车起步阶段，模糊控制器根据实时采集的车辆信息，如车速、油门开度等，进行模糊推理。
推理过程中，将输入变量进行模糊化处理，然后根据模糊规则库中的规则进行推理，得出离合器接合的速度和力度等输出变量。
（三）控制策略实现根据模糊控制器的输出结果，通过电子控制系统对AMT离合器进行精确控制。
在汽车起步阶段，根据不同的驾驶环境和车辆状态，实时调整离合器的接合速度和力度，使汽车平稳起步。
五、实验验证及结果分析为了验证AMT离合器模糊控制方法的有效性，进行了实车实验。
某款轿车AMT离合器起步模糊控制仿真
某款轿车AMT离合器起步模糊控制仿真
王德伦;李伟;张振珠
【期刊名称】《四川兵工学报》
【年(卷),期】2012(033)010
【摘要】针对AMT汽车的起步控制问题,在满足冲击度条件下,以节气门开度、发动机转速与目标转速的相对偏差为主要控制量研究了离合器起步模糊控制策略。
计算机仿真对比分析结果表明,该控制策略能反映驾驶员起步意图;同时,汽车在不同工况起步时,有不同油门开度与之对应使之达到平稳起步。
【总页数】5页(P106-109,115)
【作者】王德伦;李伟;张振珠
【作者单位】重庆理工大学重庆汽车学院,重庆400054;重庆理工大学重庆汽车学院,重庆400054;重庆理工大学重庆汽车学院,重庆400054
【正文语种】中文
【中图分类】U463.211
【相关文献】
1.某款SRV AMT离合器起步控制研究 [J], 尹良杰;桂鹏程;祁稳;刘旅行
2.AMT离合器起步模糊控制器的设计 [J], 陈荣章;巫越
3.AMT离合器起步模糊控制分析 [J], 韦皓
4.电驱动AMT离合器起步模糊控制仿真与试验 [J], 周云山;孔祥宇;张飞铁
5.基于四参数输入的全电AMT离合器模糊控制仿真与试验研究 [J], 杨乐;李翔晟
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AMT换挡过程离合器控制研究
AMT换挡过程离合器控制研究AMT（Automatic Manual Transmission，自动手动变速器）作为一种新型汽车变速器，具有自动变速和手动变速两种工作模式，被广泛应用于现代汽车中。
AMT换挡过程离合器控制是AMT的核心技术之一。
本文将从AMT换挡过程的基本原理、离合器控制的实现、控制策略等方面进行探讨。
AMT换挡过程的基本原理AMT变速器的变速器机构采用了传统手动变速器结构，通过控制电控离合器和变速器齿轮实现传动比的改变。
AMT变速器与自动变速器不同的是，AMT变速器没有液力变矩器和行星齿轮等液压控制元件，而是通过电子控制单元（ECU）控制电机或电子执行器实现传动比的改变，从而实现自动或手动换挡。
AMT变速器在工作时，从发动机输出的动力通过离合器传递到变速器，驱动车辆行驶。
当需要变换挡位时，ECU控制电机或电子执行器控制离合器的启闭，同时控制变速器齿轮的自动或手动换挡。
离合器控制的实现AMT变速器的变速器机构采用单离合器结构，通过控制离合器的启闭来实现换挡。
离合器控制方式可以分为二次优化算法控制和模糊控制两种方式。
二次优化算法是指通过优化离合器开启时间和离合器关闭时间来控制离合器的启闭。
在换挡过程中，离合器的开启时间对控制AMT换挡过程的平稳性和寿命有着至关重要的影响。
通过二次优化算法可以确保离合器启闭时间的精确控制，从而实现较为平稳的换挡过程。
而模糊控制算法则是一种基于人工智能思想的控制方式。
通过对离合器控制系统输入各种情况下的控制规则，建立一套完整的控制模型，使AMT变速器能够根据当前的工作状态进行快速、准确的离合器控制。
控制策略离合器控制是AMT变速器换挡过程中一个至关重要的环节，为了确保AMT变速器换挡过程的平稳、快速、准确，需要制定一套稳定、可靠的控制策略。
第一，AMT变速器需要有初始位置确定策略。
在开始换挡之前，需要通过传感器等手段来精确识别当前的变速器齿轮位置，并确保离合器的启闭以及换档刚度等控制参数的精度和稳定性。
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2006年(第28卷)第8期汽 车 工 程A uto m otive Eng i neer i ng2006(V o.l 28)N o .82006168汽车A MT 自动离合器的改进模糊滑模控制**国家863计划项目(2003AA001031)资助。
原稿收到日期为2005年7月11日,修改稿收到日期为2005年10月12日。
赵永胜,张云清,任卫群,陈立平(华中科技大学机械科学与工程学院,武汉 430074)[摘要] 提出改进的模糊滑模控制器(M FS M C)实现离合器的自动控制。
M F S M C 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M FS M C 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。
关键词:AMT,自动离合器,滑模控制,模糊控制M odifi ed Fuzzy S li di ng M ode Con troller for A uto m atic C l utch of AMT V eh i c l eZhao Yongsheng ,Zhang Y unqi n g ,R enW eiqun&Chen L ipingS c h ool of M ec han ic a lS cience and Eng i n ee ring,Huazhong University of S cie n c e and T ec hnology ,W uhan 430074[Abstrac t ] A modified f u zzy sliding m ode contr o ller (M FS MC )is pr oposed to con tro l the auto m atic cl u tch .The contr o ller uses saturati o n functi o n and fuzzy adaptive syste m to a ll e v i a te clutch chatteri n g and i m prove its ro bust n ess .The local linearization techno l o gy is adopted to reduce the number o f fuzzy rules o fMFS M C ,m eeting the real ti m e requ ire m ents of auto m atic c l u tch .The si m u lation resu lts sho w that the proposed contro ller is effecti v e i n fast tracking and r obust to para m eter variation and ex ter nal disturbance .K eyw ords :A MT,Aut om atic clutc h ,Sliding m ode contro,l Fuzzy control1 前言汽车机械式自动变速器(AMT )已经成为近年来国内外研究的热点之一,作为AMT 的重要组成部分,自动离合器是其开发的难点之一[1]。
由于非线性动态特性、时延、外部扰动和参数时变等影响,实现离合器的自动控制非常困难。
到目前为止,国内外学者已经进行了大量的研究,提出了一些控制策略和控制方法,如: 变换[2]、模糊控制[3]、滑模控制[4]以及H 控制理论[5]等,能够满足离合器自动控制的基本要求,然而这些算法仍存在一定不足,或过于复杂,实时性难以保证,或控制有效性和鲁棒性达不到要求。
采用无刷直流电机驱动的机械执行机构来实现离合器的自动控制[6],与液压伺服系统相比较,具有效率高、占用空间少等优点。
作为鲁棒性控制器之一,模糊滑模算法已经在工程实践中得到广泛的应用,但仍存在抖振现象以及计算量较大等问题,在实时性要求较高的情况下,难以满足要求,因此文中针对自动离合器的动态特性,提出了改进的模糊滑模控制器(M FS MC )实现离合器的自动控制。
2 自动离合器系统的建模与动态分析图1为简化的离合器控制系统示意图,离合器通过膜片弹簧摩擦片连接发动机与变速器实现转矩的传输。
自动离合器的数学模型由无刷直流电机模型和带有机械执行机构的离合器模型组成。
2 1 自动离合器建模采用三相永磁同步无刷直流电机,电机产生正弦感应电磁力,并且3个定子绕组以120 角均布于圆周,定子绕组的电压等式为[7]2006(V o.l28)N o.8赵永胜,等:汽车AM T自动离合器的改进模糊滑模控制!751!图1 自动离合器示意图U aU bU c=R000R000RI aI bI c+L-M000L-M000L-M!dd tI aI bI c+ msin!sin(!-2∀/3)sin(!+2∀/3)(1)式中U a、U b和U c分别为定子绕组的相电压;I a、I b和I c分别为定子绕组的相电流;R为定子绕组电阻;L为定子绕组自感;M为定子绕组的互感;!为电机转角; 为角速度;m为磁链幅值。
无刷直流电机载荷动态平衡方程式为J(2/p)d /d t=T e-B m(2/p) -T L(2)式中J为转子转动惯量;B m为转子阻尼系数;p为转子极数;T L为转子外部阻力作用在转子上的等价转矩;T e为电机电磁转矩,其表达式为T e=(p/2)m[I a si n!+I b sin(!-2∀/3)+I c sin(!+2∀/3)](3)离合器杠杆的作用是降低或提高转矩,它的作用相当于比例环。
电机转子的负载转矩T L与膜片弹簧相关并可表达为离合器位移x的函数T L=k d[F m(x)-c m x!](4)式中k d为负载转矩的等价系数,c m为膜片弹簧的阻尼系数,F m(x)表示膜片弹簧的非线性函数,其拟合函数表达为F m(x)=-2 7x4+59 6x3-444 3x2+1219 4x+87 4(5)2 2 简化的自动离合器模型及其状态方程无刷直流电机驱动为P WM控制方式,定义U1=A m sin t式(1)中的相电压U a可近似为U a=(U DC A m/2A d)sin t(6)式中U DC为直流电源电压,A d为三角信号的峰值,A m为相电压幅值,比较U1和A d可产生P WM信号,则简化P WM模型的增益为K A=U DC A m/2A d(7)将该模型简化为单输入单输出系统,如图2所示,其中#为电流补偿器。
定义状态矢量X=[x,x!,x!!]T=[x1,x2,x3]T和输入控制电流为I q,则自动离合器系统的数学模型的状态空间形式为X!=F+G I q+F1(8)式中F=x2x3-(a1x2+a2x3),G=a3,F L=a4a1=8B m(R+#)+3p22m8J(L-M),a2=B mJ+#+RL-Ma3=3p m k d#k A4J(L-M),a4=-k d T!LJ-k d(R+#)T LJ(L-M)图2 自动离合器模糊滑模控制器简图3 改进的模糊滑模控制器设计自动离合器控制的关键是获得一个控制规律使状态X能够实时追踪预定的轨迹X d。
也就是要求对于任意的初始条件,使追踪误差最小化,定义追踪误差矢量为E=X-X d=[e,e!,e!!]T=[e1,e2,e3]T(9)!752 !汽 车 工 程2006年(第28卷)第8期式中X d =[x d ,x !d ,x !!d ]T(10)定义切换函数s(X,t )为s (X,t)=C 1e 1+C 2e 2+e 3=0(11)式中C 1和C 2为常数。
以上所述追踪问题即为求解控制规律I q (t)使状态X 对于所有t ∀0保持在切换面s (X,t)=0上。
这里选择s !(X,t)=-K sat(s),K >0,使其满足李亚普诺夫稳定性条件12d d t[s 2(X,t)]#0(12)可得滑模控制规律为I q =a -13[-C 1e 2-C 2e 3+a 1x 2+a 2x 3-a 4+x ∃d -K sat (s /∃)](13)式中∃>0为边界层宽度。
详细的常规滑模控制器(CS M C)设计可参见文献[7]。
常规滑模控制器中的反馈增益K 为常量,其对控制器的性能影响如图3所示[8]。
K 对控制性能的影响分为3方面:当K 为较大值,系统状态能够在较短的时间内到达切换面,但抖振现象比较严重,如曲线L 1所示;当K 为较小值,系统反应较慢,达到切换面的时间也较长,如曲线L 2;而曲线L 3代表了较为理想的曲线,具有较短的趋近时间和较小的抖振。
综合以上分析,采用切换面s 和s !作为模糊自适应系统的输入来调节反馈增益K 以获得较为理想的控制性能。
图3 反馈增益K 对控制器性能影响图3 1 局部线性化模糊逻辑自适应系统(R W LFLAS)对于模糊逻辑控制器,一个主要缺点是模糊推理过于复杂。
为了减少模糊控制规则数,提出了改进的模糊滑模控制器,其中采用局部线性化模糊推理机来减少自适应模糊逻辑系统的复杂性[9],以提高该控制器的实时性。
图4为改进的模糊滑模控制器框图,采用R W LFLAS 调节切换增益K 。
以R W LFLAS 估计值K f 取代式(13)中K ,可得控制方程式I q =a -13[-C 1e 2-C 2e 3+a 1x 2+a 2x 3-a 4+x ∃d -K f sa t (s /∃)](14)图4 改进的模糊滑模控制器框图3 2 R W LFLAS 设计RWLFLAS 用来设计反馈增益变化量 %,使增益K f 随着自动离合器的参数变化而变化。
其中输入量s 和s !分别乘以缩放因子&和&d 以转换到相应的模糊定义域s &=&ss !&d=&d s !(15)由于R W LFLAS 输出量K f 也有其相应的值域,因此,采用缩放因子&k 来调整R W LFLAS 输出变化量 %到值域 K fK f =&k %(16)实际的输出为K f (n)=K f (n -1)+ K f(17)为了获得理想的控制输入,引入缩放因子调整器(SFT)来调整缩放因子&k 。
SFT 的输出由下列策略决定:(1)当状态点是接近切换面时,要求较小的控制信号,减少缩放因子的值;(2)当状态点远离切换面时,增大缩放因子使状态点快速趋近切换面。
&k =a s 1e 1ks 1 |s |∀10b s 1e 1k s 2|s |<10(18)式中a s 1、b s 1、k s 1和k s 2为常量,e 1为轨迹误差。