基于LabVIEW的AMT系统模糊控制研究
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摘要
车辆动力传动系统的自动化一直是汽车电子技术的核心,而离合器接合速度的控制和换档规律的确定虽是AMT系统中的难点,但也是关键点,它直接对人的舒适性、安全性,汽车的经济性、动力性都有很大的影响。以结构简单、传动效率高的电控机械自动变速器AMT为研究对象,由于系统模型复杂的多参数、非线性的问题,系统模型方程难以建立,通过引入了模糊控制技术,将驾驶员的经验和理论相接合,制定系统的离合器接合速度和换档规律。
介绍AMT系统原理和系统基本构成,阐述离合器操纵原理,并对AMT系统换档品质进行了评价。利用LabVIEW的VISA节点对其进行了ECU与PC机进行了数据通信,借助LabVIEW设计了滑摩功和冲击度模块以及总的换档品质程序模块。
分析离合器接合规律和换档规律,选择恰当的参数作为模糊控制器的前后件,在驾驶员经验的基础上制定相应的离合器接合规则和换档规则,搭建模糊控制器;将模糊控制器中隶属度函数和模糊控制规则存储到单片机上,利用离线设计、在线查询的方式,在单片机中使用间接查询方法实现了模糊控制,加快了程序的运行的时间。
The automation of the Vehicle power transmission system is the kernel in the vehicle electronics. The clutch control and the shift schedule are the key and difficult problems in AMT. These technologies affect the economics and the dynamics, the comfort and the security. Aiming on AMT system which has simple structure, high efficiency, fuzzy control technology was introduced. By combining the experience of the drivers and theory, the shift schedule and clutch control strategy was studied to avoid constructing the formula of the complicated multi-parameters and non-linear system .
Analyzing the system theory and the structure, clutch manipulation principle and the performance criteria of the gear shifting was introduced. Based on the data communication between the ECU and PC using VISA node in LabVIEW, the impact degree module, the slip frictional power module and the total program were designed.
Analyzing principle of the clutch control and the shift control, the apt parameters were selected as the antecedences and the consequences of fuzzy controller. Based on the driver's experience, the clutch control strategy and the shift schedule were achieved, and the fuzzy controller was build. By storing the membership function and the fuzzy controlling schedules in MCU, the fuzzy control was come true with indirect query method in MCU and shortened the time of program running.
介绍AMT系统原理和系统基本构成,阐述离合器操纵原理,并对AMT系统换档品质进行了评价。利用LabVIEW的VISA节点对其进行了ECU与PC机进行了数据通信,借助LabVIEW设计了滑摩功和冲击度模块以及总的换档品质程序模块。
分析离合器接合规律和换档规律,选择恰当的参数作为模糊控制器的前后件,在驾驶员经验的基础上制定相应的离合器接合规则和换档规则,搭建模糊控制器;将模糊控制器中隶属度函数和模糊控制规则存储到单片机上,利用离线设计、在线查询的方式,在单片机中使用间接查询方法实现了模糊控制,加快了程序的运行的时间。
The automation of the Vehicle power transmission system is the kernel in the vehicle electronics. The clutch control and the shift schedule are the key and difficult problems in AMT. These technologies affect the economics and the dynamics, the comfort and the security. Aiming on AMT system which has simple structure, high efficiency, fuzzy control technology was introduced. By combining the experience of the drivers and theory, the shift schedule and clutch control strategy was studied to avoid constructing the formula of the complicated multi-parameters and non-linear system .
Analyzing the system theory and the structure, clutch manipulation principle and the performance criteria of the gear shifting was introduced. Based on the data communication between the ECU and PC using VISA node in LabVIEW, the impact degree module, the slip frictional power module and the total program were designed.
Analyzing principle of the clutch control and the shift control, the apt parameters were selected as the antecedences and the consequences of fuzzy controller. Based on the driver's experience, the clutch control strategy and the shift schedule were achieved, and the fuzzy controller was build. By storing the membership function and the fuzzy controlling schedules in MCU, the fuzzy control was come true with indirect query method in MCU and shortened the time of program running.
引文
[1]过学讯等.汽车自动变速器在中国的发展现状及前景[J].汽车研究与发展,1999
[2]王剑.基于LabVIEw的数据采集及分析系统的开发[D].哈尔滨理工大学硕士论文,2004[D]
[3]葛安林.车辆自动变速理论与设计[M].北京.机械工业出版社,1993
[4]葛安林,沈波.AMT换档品质的研究[D].吉林大学硕士论文,2002,10
[5]National Instruments.LabVIEW Express Ⅵ Development Toolkit User Guide[Z],2003
[6]National Instruments.PID Control Toolset User Manual[Z],November 2001 Edition
[7]杨乐平等.LabVIEW高级程序设计[M].清华大学出版社,2003
[8]周求湛等.虚拟仪器与LabVIEW7 Express程序设计[M].北京航空航天大学出版社,2004
[9]赵永生.基于LabVIEW平台的汽车变速箱故障诊断系统研究[D].同济大学硕士论文,2006
[10]张小牛.LabVIEW环境下的数据采集系统[D].清华大学硕士论文,2001
[11]蔡建安,陈洁华等.计算机仿真和可视化[M].重庆大学出版社,2006
[12]侯国屏等.LabVIEW7.1编程与虚拟仪器设计[M].清华大学出版社,2005
[13]National Instruments.LabVIEW User Manual[Z],2003
[14]National Instruments.LabVIEW Measurement Manual[Z],2003
[15]杨乐平等.LabVIEW程序设计应用[M].电子工业出版社,2003
[16]National Instruments.LabVIEW Help[Z],2003
[17]葛安林等.自动换档过程中的动态闭环控制[J].汽车工程,1994(第16卷),第5期
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[21]刘海鸥.履带车辆起步换档过程冲击特性预估与试验研究[D].北京理工大学博士论文,2002
[22]申水文等.AMT离合器的综合模糊控制[J].汽车工程,1997,6
[23]方锡邦等.模糊逻辑控制在汽车上的应用[J].世界汽车,第七期,10-13,1997
[24]韩峻峰等.模糊控制技术[M].重庆:重庆大学出版社,2003,5
[25]孙增圻等.智能控制理论与技术[M].北京:清华大学出版社,2004,10
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[30]周李涌等.论模糊控制器中量化因子和比例因子的作用[J].内蒙古科技与经济,19期,2004
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[32]程东升.电机驱动自动离合器接合过程的动力学特性及控制研究[D].上海交通大学博士论文,2003
[33]张俊智,王丽芳,葛安林.机械式自动变速器离合器控制规律研究[J].机械工程学报,1999(3)
[34]杨剑.电控机械式自动变速器(AMT)离合器最佳接合规律的研究[D].西北工业大学硕士学位论文,2005
[35]雷雨龙,李永军,葛安林等.机械式自动变速器起步过程控制[J].机械工程学报,2000,5
[36]张泰,葛安林等.改善车辆起步换档品质提高舒适性的研究[J].农业机械学报,2003
[37]葛安林.自动变速技术[J].汽车技术,2001-2002(连载)
[38]张勇.电控机械式自动变速器换档品质自适应控制研究[D].吉林工业大学硕士学位论文,1997
[39]程东升.电机驱动自动离合器接合过程的动力学特性及控制研究[D].上海交通大学博士学文论文,2003
[40]李君等.电控机械式自动变速器的发展、现状和展望[J].汽车技术,2000
[41]张德顺.AMT系统起步和换档过程的动态仿真及换档品质的动态控制[D].吉林工业大学说是学位论文,1995
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[45]Bruno Bosacchi.lchird Masaki.Fuzzy Logic Technology and the Intelligent Highway System(IHS)[J],Proceeding of 1993 IEEE Vehicle
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