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发表于 2020-7-7 07:02:56 | 只看该作者 |倒序浏览 |阅读模式
无级变速装置的传动系统高精度控制设计

滑娟,上葡京游戏官网:翟二宁
(1.咸阳职业技术学院机电学院,陕西 咸阳712000)
(2.西北机电工程研究所四室,陕西 咸阳712000)
摘要:变速系统的核心是传动系统,无级变速装置的传动系统高精度控制可有效提升车辆传动比、承载力以及行驶性能。为此提出并设计了一种无级变速装置的传动系统高精度控制方法。在考虑接触区自旋干扰的前提下,依据控制方法设计参数自调整模糊-PI控制器,采用三角函数作为模糊变量,设计归一化区间的隶属度函数,同时制定参数调整规则表,实现无级变速装置传动系统的高精度、参数自调整模糊-PI控制。仿真结果显示:该方法控制的无级变速装置的传动系统动力性变化小,控制传动比与目标值接近,传动性能得到提高。
关键词:汽车;无级变速装置;传动系统;参数自调整;模糊控制器;高精度;控制
中图分类号:U463.2文献标识码:A文章编号:2095-509X(2020)02-0031-05
传动系统是无级变速装置的关键组成,汽车的稳态行驶是依靠无级变速装置的传动系统完成的。汽车发动机的转速与转矩主要通过无级变速装置进行调节,因此其行驶性能的优劣一定程度上取决于无级变速装置。由此可知,改善无级变速装置中传动系统的控制精度,是提升汽车行驶性能的重要手段。目前,阈值控制是一种常用的边界控制方法,该方法的逻辑符合人脑思考过程,很好地解决了控制对象不确定的问题,比较适用于非线性控制对象,因此阈值控制方法在无级变速装置的传动系统控制方面得到了广泛应用。但是,一旦存在较大干扰,该方法很难确定准确的参数阈值。本文采用模糊控制方法添加参数自适应调整功能,设计参数自调整模糊-PI控制器(proportional integral controller),以提升系统的控制精度为目标,通过探究无级变速装置结构可知,该结构自身存在的缺陷导致接触区产生自旋现象,影响传动系统精度,为此采用参数自调整模糊-PI控制方法,设计了模糊控制器以实现参数自调整。仿真结果证明,本文方法可实现对无级变速装置传动系统的高精度控制。
1无级变速装置的传动系统高精度控制
1.1无级变速装置相关参数计算
无级变速装置传动比i的方程为:

(1)
式中:ain,aout分别为动力输入与输出轴转速;ainM,aoutM分别为内、外摩擦轮转速;IinM,IoutM分别为内、外摩擦轮直径;rinZ,routZ分别为内、外圆锥滚轮工作直径。
无级变速装置内摩擦轮与内圆锥滚轮接触区、外摩擦轮与外圆锥滚轮接触区牵引系数比的计算方法如下:

(2)

式中:φout,φin分别为外摩擦轮与外圆锥滚轮接触区牵引油生成的牵引系数、内摩擦轮与内圆锥滚轮接触区牵引油生成的牵引系数。
由式(1)、(2)可得不同接触区域牵引系数与无级变速装置的传动比关系:

(3)

设置摩擦副接触表面速度差与卷吸速度的比为滚轮比,以探究无级变速装置的相对运动关系,滚轮比计算公式如下:

(4)

......
作者简介:滑娟(1981—),女,讲师,硕士,主要研究方向为机械、自动控制,zzdymqz@163.com.
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