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机械式自动变速系统起步过程离合器智能控制_论文

  专 题 报道  传 动与 控制  机械式自 动变速系统起 步过程离合器智能控制   纛  R   B F  鬈 3 3   1 引  言   3 离合 器 结 合规 律 的模 糊 控 制( 策层 ) 决   3 .   输入 与输 出变量 选择  机械 式 自动 变 速 ( AMT )车辆 起 步 过程 控 制是 AMT   系统 开 发 的 重要 组 成部 分 ,而起 步 控 制 中 的关 键 问题 是  型 的时 变特 征 , 建立 正 确 的数 学 模 型 十分 困难 , 要 因此 传  统 的控 制方 法 难 以取 得 满 意 的效 果 。所 以起 步 时 离合 器  的控 制一 直 是 A 技 术 的一 个 难 点 。 MT 由于 智能 控 制摆 脱  了系 统模 型 的束 缚 ,是 一种 接 近 于 人脑 思 维 方法 的控 制  理论 , 具有 很 好 的适 应 性 , 因此 本 文 采用 智 能 控制 技 术 对  AMT起 步 时离 合器 接 合过 程 进行 控 制 。   2 离合 器 结合 智 能控 制 策略  驾驶 员 控制 车 辆起 步过 程 ,实 际包 括 密切 相 关 的 两  起步过程离合 器控制的总体要求 是满足驾驶意图 、   根 据 控制 要 求 选 择油 门踏 板 开 度  、 动机 转 速  ( 发 即离  合 器 输 入 轴 转 速 )离 合 器 从 动 与 主动 部 分 转 速 比  ( 、   , ) 为输 入量 , 合器 行程 变 化 量 △J即结 合 速度 )   作 离 , (   作 为输 出量 。   输 入 、 出量 的模 糊语 言 描述 为 : 输   油 门 踏板 开 度  反 应 起 步 意 图表 达 为 { 起 步 , 常  慢 正 起 步 , 起 步 }用 { , F} 示 。发 动机 转 速  表 达 为  快 , S M, 表 { , , , 高 }用 { , B, 表示 。 低 中 高 很 , S M, H}   离合器接合控制。由于发动机 动态性能滞后和离合器模  使得车辆运行平稳 , 因此结合 规律应体现这一控制要求 。   个 环 节 :根 据驾 驶 意 图 和车 辆 的状 态 决 定 离合 器 的结 合  律 结合 。因此 通 过 学 习优 秀 驾驶 员 操 作 经 验制 定 了如 图  1 所示 的离合 器 智 能控 制 方案 。   离合 器 从 动 与 主动 部 分 转速 比  反 映 了离 合 器 同 步  用 { , H} 。 L M, 表示   速度或称离合器结合规律 ;控制执行机构使离合器按规  的程 度 , 达 为 { 表 同步 程度 低 , 同步程 度 中 , 同步程 度 高 } ,   离合器结合速度 △  表达为{ 慢接合 , 较慢接合 , 较快  接合 , 快接合 } { , B H} , S M, , 。 用   各 变 量 的论 域 如下 :   、 Ⅳ 、 为 { .,., _, ., .,., ., .,.,. ;     0102 0304 05 06 07 08 09 1   0} △ 为 { , , , , 5 6 7 8 9,0 1 ,2}   0 1 2 3 4, , , , , 1 ,  1 。 1   32 隶 属 度 函数 确 定  . 本 文 对 所有 输 入 输 出模 糊 变 量 都采 用 对 称 三角 形 隶  属 度 函数 , 各变 量 的隶 属 度 函数 如 图 2 所示 。   这 一控 制方 案采 用 了 内外两 个控 制 闭环 : 环 结合 驾  外 驶 员意 图 与离合 器状 态 , 过模 糊控 制 器不 断调 节 离合 器  通 33 模 糊 控 制规 则 建 立  . 为满 足控制要求 , 我们根据驾驶员的经验建立如表 l   第i 条控制规则为:     的最佳结合速度 , 为决策层 ; 内环通过模糊神经网络控制  所 示 的控 制规 则 表 。 器控制执行机构实现离合器的最佳结合过程 , 为执行层。   机械工程师 20 年第1 期i 3   08 0   3 专 题报 道  传动 与控 制  rk 为参考输 入 ( () 即模糊 控制 器 的输 出 )yk) 当前 输 『 。 ,( 为 叶   J 42 模 糊 RB . F神 经 网络 器( R F C) 构  F B NN 结 F B N 由 5层 组 成 ,— R FN 14层 完 成 从 输 入 空 间 到模  糊规 则 卒 间合 成空 间的 映射 , 达 控 制规 则 的前 件部 分 , 表   网络第 5 层完成从模糊规则空 间合成空间到输出空间的  映射 , 表达 了控 制规 则后 件 。   输入变最 误差 e 及其变化率 e 的论域均为[ 1+ ] C 一,1,   采 用 7个 模 糊 语 言 变量 表 示 即 [ B N N ; ;S P   N ; M; S z P ;M; P , 隶 属度 函数 采 用 G u s函数 , Bj其 as 中心 同定 , 分别 选 择  为一 ,06 7 一 .3 , , .3 ,.6 , 。因此 根 据输 入模  1 一 .6 , 03 4 0 03 4 06 7 1 糊 变 量 的所 有模 糊 规 则组 合 数 , 在控 制器 中共 有 4 9个 隐  层 单 元 ,且 隐层 单 元 中心 可 由输 入模 糊变 量 隶属 度 函数  表 1 离 合器 结合 速 度 模糊 控 制 规则 表  S   \   \  、 中心 组合 获 得 。   这样 ,控 制 器 设计 的任 务 就转 变 为对 于 位置 伺 服 系   统就 是 根据 给定 性 能 不断 修 改控 制器 的权 f 。对 于位置  = f I _ [ 伺服 系统 . 给定性 能指标 为 :   一 M  F