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更新时间:2018-12-12 【
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高空作业机械变速器负载变化大,车辆起步、换挡频繁,加上选、换挡操纵沉重,很容易使驾驶员紧张疲劳,增加安全隐患。采用电控机械式自动变速器AMT可有效解决上述问题的情况下提出的。在综述了国内外AMT技术研究现状、AMT主要组成和工作原理以及国内外研究成果的基础上,调研走访市场分析了某型号高空作业机械原有操纵系统存在的问题,研究了传动系的发动机特性、离合器特性,提出了适合该车型AMT电控电动离合器操纵系统方案。在此基础上对高空作业机械离合器接合过程进行了动力学分析,通过对接合过程进行深入分析,依据接合评价指标且考虑主要影响因素的情况下,提出了适合此车型的电控离合器接合过程中控制方法并且制定出了一套目前最佳的离合器控制策略,进而设计了AMT电控离合器接合过程中慢接合阶段的双层模糊控制器,在MATLAB/SIMULINK中对其建模仿真,所得结果对丰富车辆自动离合器控制的理论和算法具有一定的意义。同时设计了操纵系统的软、硬件。工作和研究总结如下:
(1)综述了高空作业机械的使用工况和自动变速器分类,分析对比了国内外AMT技术的发展过程和研究现状,对AMT组成部分和工作原理进行详细分析。
(2)分析了高空作业机械的柴油发动机特性(速度特性、负荷特性)以及干式膜片式离合器特性(负荷特性、扭矩特性),得到了受力与变形之间的线性关系,研究了原车离合器操纵系统工作原理及操纵中存在问题,参考国内外研究成果,在原有基础上设计了适合该车型AMT电控电动离合器操方案,使其操纵系统自动化。
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(3)对传动过程的系统进行简化处理建立等效模型进行了车辆起步时的动力学分析,同时通过对离合器接合过程分析,依据接合过程的两个客观评价指标(冲击度和滑磨功),考虑接合过程主要影响因素(柴油机节气门开度、离合器主从动盘转速差及其变化率、道路坡道和车辆载荷),按照优秀驾驶方法,制定了一套适用于此车AMT电控操纵系统模糊控制的策略,设计了慢接合阶段的双层模糊控制器,第一层是驾驶意愿控制器,第二层是接合速度模糊控制器。
(4)在Matlab/Simulink建模仿真,结果显示冲击度在理想范围内,并且符合关于接合过程的理论分析情况,这说明制定的控制策略可以满足离合器接合过程中慢接合控制需要。
(5)开发设计了电控操纵系统的软、硬件,为整车试验提供了基础。
展望:(1)在分析离合器传扭特性时将一些动态因素淡化,所用模型为静态的。由于存在诸多假设后期还需要在实际测试时加入动态因素进行不断验证,并对其修正。
(2)对于模糊控制的规则,由于时间关系,收集到的优秀驾驶员经验存在一定的不完整性,考虑的影响因素不够全面,后期将进行完善。对于高空作业机械的电控离合器起步接合过程的控制,采用的智能控制方法单一,后期将加入多种智能控制方法来提高电控离合器控制质量。
(3)由于时间关系,对所设计出的控制器还未进行编程并进行整车实验,这将是以后的工作的重点之一。
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