电驱动自动离合器起步控制研究

【摘要】对机械式自动变速器（AutomatedMechanicalTransmission，AMT）而言，自动离合器ACS（AutomaticClutchSystem）具有特别重要的作用，它是影响变速器换挡性能的一个关键因素。本文通过分析离合器的结构和工作过程，运用控制理论和多体动力学，建立了实际离合器的模型，设计了一种离合器控制器，并研究了其特性。论文研究内容主要包括：(1)在详细研究膜片弹簧离合器基本构造和工作过程的基础上，分析拉式膜片弹簧的“载荷—变形”特性曲线，得到离合器的特性工作点，并结合离合器的压紧负荷特性建立了离合器静压特性数学模型。(2)通过对离合器起步过程的动力学研究，建立了发动机、离合器和车辆传动系统的动态数学模型；明确控制要求及控制目标，选取冲击度和滑磨功作为评价离合器起步性能的客观指标，制定控制方案。(3)设计了离合器起步过程的“比例—模糊—PID”多模控制器。在空行程阶段采用比例控制满足快速性；在滑磨工作阶段采用模糊控制，克服离合器本身的非线性和时变性；在同步阶段采用PID控制克服模糊控制带来的稳态精度问题。(4)分析了离合器系统的稳定性和暂态性能。利用Matlab/Simulink软件搭建离合器起步仿真模型，选取四种不同的起步工况进行对比研究，仿真结果证明控制器满足要求，能实现车辆快速、平稳起步。(5)和以往研究不同，本文提出以分离轴承的位置为控制对象，达到控制输出转矩适应不同路面附着力条件的要求。本文综合了离合器分离轴承对滑磨功的控制和不同起步工况对离合器输出转矩的要求，并通过控制器实现控制模式转换，对开发实用的自动离合器有较高的参考价值。
【作者】马慧龙；
【导师】吴训成；
【作者基本信息】上海工程技术大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】自动离合器；起步；多模控制；仿真；

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