经济型轿车电流变自动离合器控制策略研究
- 资源类别：论文
- 资源分类：汽车交通
- 适用专业：车辆工程
- 适用年级：研究生
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资料简介
经济型轿车电流变自动离合器控制策略研究，硕士学位论文，共99页。
摘要
随着汽车技术的逐渐发展，人们对汽车性能的要求也越来越高。为提高车辆的整车性能，汽车厂家纷纷采用了各种先进的技术。电流变技术是二十一世纪机电工程技术的重要研究方向之一，将其应用于汽车上对改善汽车的性能有着重要的意义。本文针对吉林省科技厅重点科研项目“经济型轿车电流变自动离合器”，将电流变技术应用到了车辆离合器上，研究了车用电流变离合器的控制策略。本文的具体研究内容可以分为以下几个方面：
首先研究了电流变液的力学性能，并介绍了电流变离合器结构；结合电流变液的力学性能和电流变离合器结构，构建了电流变离合器转矩传递的动力学模型；详细阐释了车用电流变离合器的工作过程及其控制原理。
其次根据电流变离合器的控制原理，对电流变离合器用的高压电源系统进行了研究和设计，得到了高压电源的调压原理；通过 Matlab/Simulink 软件描述了其调压过程，为电流变离合器的控制提供了条件。
然后阐述了车辆起步及换档品质的评价指标，分析了电流变离合器的接合过程；依据 AMT 用离合器的接合要求和电流变离合器的控制原理，针对车辆的起步和换档过程中制定了基于模糊控制的车用电流变离合器控制策略。
最后搭建了包括有发动机模型、电流变离合器模型、车辆行驶阻力学模型的整车仿真模型；借助 Matlab/Simulink 软件对电流变离合器的控制策略进行了仿真，通过对仿真结果的分析验证了控制策略的正确性和合理性。
本文针对车辆的起步和换档过程，为电流变离合器的接合控制制定了合理的策略，这对于电流变离合器的实车使用有一定的理论参考和实际应用价值。
关键词：电流变技术，电流变离合器，控制策略，软件仿真
目录
第 1 章 绪论 1
11 研究的背景和意义 1
111 研究的背景 1
112 研究的意义 3
12 国内外研究现状及分析 4
121 电流变离合器的国外研究现状 4
122 电流变离合器的国内研究现状 5
123 电流变离合器的控制策略研究现状分析 6
13 研究内容 7
14 章节安排 8
第 2 章 电流变离合器的力学特性及其控制原理研究 9
21 概述 9
22 电流变液的力学性能研究 11
221 电流变液力学性能的表征参数 11
222 电流变液力学性能表征参数的影响因素分析 12
23 车用电流变离合器的使用要求 14
24 本文电流变离合器的结构简介 15
25 电流变离合器的力学性能计算 17
251 电流变离合器筒面传递转矩大小的计算 17
252 电流变离合器盘面传递转矩大小的计算 20
253 本文用筒式电流变离合器传递转矩的计算 21
26 电流变离合器的工作过程及其控制原理 22
27 本章小结 24
第 3 章 电流变离合器可控高压电源及其调压原理研究 25
31 概述 25
32 可控高压电源系统的组成及其电压调控原理 26
321 可控高压电源系统的组成 26
322 Rosen 型压电陶瓷变压器简介 27
323 脉冲宽度控制器 SG1524 简介 29
324 高压电源系统的电压调控原理 30
33 可控高压电源系统的调压电路设计 32
331 PWM 脉冲宽度输出电路的设计 32
332 可控高压电源系统升压调控电路的设计 33
34 基于 Matlab 的可控高压电源调压仿真模型搭建 34
341 脉冲宽度控制器的仿真模型搭建 34
342 电源系统升压仿真模型的搭建 36
343 电源系统反馈调压仿真模型的搭建 38
35 本章小结 40
第 4 章 电流变离合器起步和换档控制策略研究 41
41 概述 41
42 车辆起步和换档品质的评价指标 42
421 起步品质的评价指标 42
422 换档品质的评价指标 44
43 电流变离合器接合过程分析及其控制要求 44
431 电流变离合器的接合过程分析 44
432 电流变离合器的控制要求 46
44 电流变离合器的控制方案及控制算法 47
441 电流变离合器控制方案的确定 47
442 电流变离合器的模糊控制算法简介 49
45 电流变离合器控制策略的制定 50
451 车辆起步过程中电流变离合器控制策略的制定 50
452 换档过程中电流变离合器控制策略的制定 54
46 本章小结 58
第 5 章 电流变离合器的模糊控制器设计及接合过程仿真 59
51 概述 59
52 车辆动力学模型的构建 60
521 发动机转矩输出模型的构建 60
522 电流变离合器动力学模型的构建 62
523 行驶阻力动力学模型的构建 64
53 电流变离合器传递转矩的模糊控制器设计 65
531 驾驶员意图判别模糊控制器的设计 65
532 车辆起步过程中电流变离合器的模糊控制器设计 67
533 车辆换档过程中电流变离合器的模糊控制器设计 70
54 Matlab/Simulink 仿真模型的搭建 72
541 发动机 Simulink 仿真模型的建立 72
542 驾驶意图 Simulink 仿真模型的建立 73
543 电流变离合器扭矩变化率 Simulink 仿真模型的建立 73
544 离合器从动轴阻力 Simulink 仿真模型的构建 74
545 电流变离合器动力学 Simulink 仿真模型的构建 75
546 整车 Simulink 仿真模型的构建 75
55 仿真结果及分析 76
551 车辆起步过程中的仿真结果 76
552 车辆换档过程中的仿真结果 78
56 本章小结 82
第 6 章 总结与展望 83
61 论文总结 83
62 研究展望 84
参考文献 85
致 谢 89
摘要
随着汽车技术的逐渐发展，人们对汽车性能的要求也越来越高。为提高车辆的整车性能，汽车厂家纷纷采用了各种先进的技术。电流变技术是二十一世纪机电工程技术的重要研究方向之一，将其应用于汽车上对改善汽车的性能有着重要的意义。本文针对吉林省科技厅重点科研项目“经济型轿车电流变自动离合器”，将电流变技术应用到了车辆离合器上，研究了车用电流变离合器的控制策略。本文的具体研究内容可以分为以下几个方面：
首先研究了电流变液的力学性能，并介绍了电流变离合器结构；结合电流变液的力学性能和电流变离合器结构，构建了电流变离合器转矩传递的动力学模型；详细阐释了车用电流变离合器的工作过程及其控制原理。
其次根据电流变离合器的控制原理，对电流变离合器用的高压电源系统进行了研究和设计，得到了高压电源的调压原理；通过 Matlab/Simulink 软件描述了其调压过程，为电流变离合器的控制提供了条件。
然后阐述了车辆起步及换档品质的评价指标，分析了电流变离合器的接合过程；依据 AMT 用离合器的接合要求和电流变离合器的控制原理，针对车辆的起步和换档过程中制定了基于模糊控制的车用电流变离合器控制策略。
最后搭建了包括有发动机模型、电流变离合器模型、车辆行驶阻力学模型的整车仿真模型；借助 Matlab/Simulink 软件对电流变离合器的控制策略进行了仿真，通过对仿真结果的分析验证了控制策略的正确性和合理性。
本文针对车辆的起步和换档过程，为电流变离合器的接合控制制定了合理的策略，这对于电流变离合器的实车使用有一定的理论参考和实际应用价值。
关键词：电流变技术，电流变离合器，控制策略，软件仿真
目录
第 1 章 绪论 1
11 研究的背景和意义 1
111 研究的背景 1
112 研究的意义 3
12 国内外研究现状及分析 4
121 电流变离合器的国外研究现状 4
122 电流变离合器的国内研究现状 5
123 电流变离合器的控制策略研究现状分析 6
13 研究内容 7
14 章节安排 8
第 2 章 电流变离合器的力学特性及其控制原理研究 9
21 概述 9
22 电流变液的力学性能研究 11
221 电流变液力学性能的表征参数 11
222 电流变液力学性能表征参数的影响因素分析 12
23 车用电流变离合器的使用要求 14
24 本文电流变离合器的结构简介 15
25 电流变离合器的力学性能计算 17
251 电流变离合器筒面传递转矩大小的计算 17
252 电流变离合器盘面传递转矩大小的计算 20
253 本文用筒式电流变离合器传递转矩的计算 21
26 电流变离合器的工作过程及其控制原理 22
27 本章小结 24
第 3 章 电流变离合器可控高压电源及其调压原理研究 25
31 概述 25
32 可控高压电源系统的组成及其电压调控原理 26
321 可控高压电源系统的组成 26
322 Rosen 型压电陶瓷变压器简介 27
323 脉冲宽度控制器 SG1524 简介 29
324 高压电源系统的电压调控原理 30
33 可控高压电源系统的调压电路设计 32
331 PWM 脉冲宽度输出电路的设计 32
332 可控高压电源系统升压调控电路的设计 33
34 基于 Matlab 的可控高压电源调压仿真模型搭建 34
341 脉冲宽度控制器的仿真模型搭建 34
342 电源系统升压仿真模型的搭建 36
343 电源系统反馈调压仿真模型的搭建 38
35 本章小结 40
第 4 章 电流变离合器起步和换档控制策略研究 41
41 概述 41
42 车辆起步和换档品质的评价指标 42
421 起步品质的评价指标 42
422 换档品质的评价指标 44
43 电流变离合器接合过程分析及其控制要求 44
431 电流变离合器的接合过程分析 44
432 电流变离合器的控制要求 46
44 电流变离合器的控制方案及控制算法 47
441 电流变离合器控制方案的确定 47
442 电流变离合器的模糊控制算法简介 49
45 电流变离合器控制策略的制定 50
451 车辆起步过程中电流变离合器控制策略的制定 50
452 换档过程中电流变离合器控制策略的制定 54
46 本章小结 58
第 5 章 电流变离合器的模糊控制器设计及接合过程仿真 59
51 概述 59
52 车辆动力学模型的构建 60
521 发动机转矩输出模型的构建 60
522 电流变离合器动力学模型的构建 62
523 行驶阻力动力学模型的构建 64
53 电流变离合器传递转矩的模糊控制器设计 65
531 驾驶员意图判别模糊控制器的设计 65
532 车辆起步过程中电流变离合器的模糊控制器设计 67
533 车辆换档过程中电流变离合器的模糊控制器设计 70
54 Matlab/Simulink 仿真模型的搭建 72
541 发动机 Simulink 仿真模型的建立 72
542 驾驶意图 Simulink 仿真模型的建立 73
543 电流变离合器扭矩变化率 Simulink 仿真模型的建立 73
544 离合器从动轴阻力 Simulink 仿真模型的构建 74
545 电流变离合器动力学 Simulink 仿真模型的构建 75
546 整车 Simulink 仿真模型的构建 75
55 仿真结果及分析 76
551 车辆起步过程中的仿真结果 76
552 车辆换档过程中的仿真结果 78
56 本章小结 82
第 6 章 总结与展望 83
61 论文总结 83
62 研究展望 84
参考文献 85
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