基于模糊PID的CVT夹紧力控制

针对金属带式无级变速器(CVT)夹紧力不合理造成传动效率低的问题,提出基于模糊PID的CVT夹紧力控制方法.为保证主、从动带轮夹紧力满足转矩传递要求同时实现夹紧力控制、速比控制解耦,研究了夹紧力的唯一控制原理.提出目标夹紧力的模糊计算方法,使目标夹紧力控制在最佳范围内.设计模糊PID控制方法,首先应用模糊控制使夹紧力快速稳定在目标夹紧力小范围内,然后通过PID寻优达到目标夹紧力.试验结果表明通过对目标夹紧力的模糊计算可以在保证不打滑的情况下,有效降低目标夹紧力;通过从动轮夹紧力的模糊PID控制方法,可以使从动轮夹紧力快速、准确达到目标夹紧力,并消除比例溢流阀饱和特性对控制性能的影响.     

金属带式CVT速比的改进PID控制

针对无级变速器（CVT）常规速比控制器的局限性,提出了一种既能满足大规模生产要求,又具有广泛适应性的改进PID速比控制算法。通过分析经典PID控制器原理,确定了该控制器的优点和局限性。为了保留经典PID控制器的优点,同时克服其局限性,在经典PID控制算法的基础上加入了积分分离和微分先行的控制环节,改进后的控制器能有效避免偏差的累积和目标速比阶跃变化等影响,使车辆能够适应多变的交通条件。设计了速比跟踪试验,目标速比以30S为周期在最大和最小速比（2.5～0.4）之间阶跃变化,用以上2种控制器分别对目标速比跟踪。试验结果证明：改进PID比经典PID速比控制器的响应速度显著提高,而且有效地避免了超调的发生。     

计及模式切换过程中CVT速比跃变的PHEV综合性能优化

针对搭载CVT的单电机插电式混合动力汽车,提出一种整车综合性能的优化控制策略.通过系统效率优化得到各工作模式下的CVT目标速比,使整车能耗经济性得到提高;针对不同工作模式切换时由目标速比跃变导致车辆平顺性变差的问题,通过限制CVT速比变化率来改善车辆行驶平顺性;但这会影响车速对期望车速的跟随.为此,采用PID控制器对电机转矩进行补偿,构建由能耗经济性、行驶平顺性及车速跟随性组成的加权函数,基于遗传算法,在NEDC工况下对PID控制器的控制参数进行优化,并通过对比分析仿真结果对车辆进行多目标综合评价.仿真结果表明,提出的方法能够有效提升包括能耗经济性、行驶平顺性和车速跟随性的车辆综合性能.     

金属带式无级变速器速比控制研究

以发动机的速度特性和万有特性为基础阐述了金属带式无级变速器 (CVT)速比控制的理论依据 ,推导了实用的PID速比控制方法 ,建立了CVT动力学数学模型并进行了数字仿真 .分析结果表明变速器的速比变化率大小对CVT的加减速性能有着关键性作用 ,决定了发动机输出功率和汽车行驶阻力功率之间的动态匹配关系 .PID控制方法可以实现速比的合理变化控制     

模糊PID在油菜籽热风干燥控制系统的研究简

为了提高油菜籽干燥过程的控制精度和稳定性,针对目前PID(比例积分微分,Proportion Integration Differentiation)控制超调量大、调节能力弱和适应性差等问题,提出了一种油菜籽热风干燥控制系统的模糊PID控制算法.采用Matlab的模糊推理系统,建立了模糊PID控制器的数学模型和控制规则.根据油菜籽的干燥特性曲线,设计出油菜籽热风干燥相应的工艺方案.通过Simulink仿真,研究了PID控制和模糊PID控制在油菜籽热风干燥控制系统中的温度响应特性和系统适应性.结果表明:在目标温度设定为65℃时,与PID控制相比,基于模糊PID控制的油菜籽热风干燥控制系统最大超调量减小了5.68%,调节时间减少了37s,静态误差减小了0.1%,模糊PID控制具有更好的动态和静态响应特性.在系统参数改变的情况下能满足油菜籽热风干燥的工程应用需求,具有比PID控制更好的适应性.     

无人动力翼伞双环积分滑模控制器设计与仿真

无人动力翼伞系统具有非线性和较强耦合性的特点,飞行状态难以控制.为了对无人动力翼伞进行更好的控制,首先,建立了无人动力翼伞6-DOF数学模型.其次,以此模型为基础,针对无人动力翼伞三轴角速度和角度的控制设计了一种双环积分滑模控制器,并针对其三轴惯性位移的控制设计了一种滑模控制器.最后,通过MATLAB软件将比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器与双环积分滑模控制器进行仿真对比分析.结果表明,建立的双环积分滑模控制器相较于工程中常用的PID控制器具有更快的响应速度以及更小的超调量,能够更好满足对无人动力翼伞飞行状态的控制需求.     

模糊PID在油菜籽热风干燥控制系统的研究

为了提高油菜籽干燥过程的控制精度和稳定性,针对目前PID(比例积分微分,Proportion Integration Differentiation)控制超调量大、调节能力弱和适应性差等问题,提出了一种油菜籽热风干燥控制系统的模糊PID控制算法.采用Matlab的模糊推理系统,建立了模糊PID控制器的数学模型和控制规则.根据油菜籽的干燥特性曲线,设计出油菜籽热风干燥相应的工艺方案.通过Simulink仿真,研究了PID控制和模糊PID控制在油菜籽热风干燥控制系统中的温度响应特性和系统适应性.结果表明:在目标温度设定为65℃时,与PID控制相比,基于模糊PID控制的油菜籽热风干燥控制系统最大超调量减小了5.68%,调节时间减少了37s,静态误差减小了0.1%,模糊PID控制具有更好的动态和静态响应特性.在系统参数改变的情况下能满足油菜籽热风干燥的工程应用需求,具有比PID控制更好的适应性.     

DMC-PID串级控制在CVT速比控制系统中的应用

通过分析CVT速比控制系统的结构及基本控制原理,确定该系统具有时滞弱非线性特性,论述了常规PID控制算法以及单一的DMC控制算法应用于该系统的局限性.针对这一问题,设计了DMC-PID串级预测控制算法,该算法将经过PID校正的速比控制系统作为广义的控制对象,用DMC预测算法在线滚动优化控制参数,在优化过程中利用实测信息不断进行反馈校正,充分发挥DMC算法的超前预测性和强鲁棒性以及PID控制算法的抗干扰能力.台架实验结果表明,与常规的PID算法相比,该算法能有效减小速比跟踪过程中的波动,超调量由14%下降为4%,过渡时间由6 s缩短为4.5 s,提高了系统的动静态性能.     

四驱混合动力汽车模式切换平顺性研究

为实现混合动力电动汽车纯电动模式与发动机工作模式平顺地切换,依据切换前后驱动转矩相等的原则,提出一种新的电机转矩算法.该算法根据CVT的速比控制规律、车速、节气门开度得出发动机的伪目标转速;根据发动机输出特性、节气门开度和伪发动机转速,得出发动机输出转矩,由此推导出电机输出转矩.仿真结果表明:模式切换前后整车驱动转矩基...     

速比变化过程中CVT液压系统动态性能仿真

以金属带式无级变速器(continuously variable transmission,CVT)液压系统为研究对象,建立了CVT液压系统的传递函数和AMESI M环境下的CVT液压系统动态仿真模型,进行了CVT液压系统速比响应特性仿真计算。分析了弹簧刚度、阀芯阻尼系数及衔铁组件质量对液压系统上升时间、调整时间及超调量的影响关系,验证了所建立的CVT液压系统动态模型的正确性,并为CVT液压系统动态特性的优化提供了依据和方法。     

基于遗传算法的分布参数对象PID控制器设计

实际工业过程中的对象大都属于分布参数系统,控制现场主要采用比例-积分-微分(PID)控制方法。该文将基于遗传算法的PID控制器优化设计方法(简称GAOPT方法)应用到一类分布参数对象上,设计了最优控制器,并与几种基于常规整定公式的控制器进行比较。仿真结果表明,GAOPT方法设计的PID控制器,可以利用较小的控制能量,获得在超调量、调节时间和时间乘绝对误差积分(ITAE)等指标上都较优的控制效果。将GAOPT方法应用到分布参数系统上,可以提高现有工业中PID控制器的控制水平。     

基于遗传算法的分布参数对象PID控制器设计

实际工业过程中的对象大都属于分布参数系统,控制现场主要采用比例-积分-微分(PID)控制方法。该文将基于遗传算法的PID控制器优化设计方法(简称GAOPT方法)应用到一类分布参数对象上,设计了最优控制器,并与几种基于常规整定公式的控制器进行比较。仿真结果表明,GAOPT方法设计的PID控制器,可以利用较小的控制能量,获得在超调量、调节时间和时间乘绝对误差积分(ITAE)等指标上都较优的控制效果。将GAOPT方法应用到分布参数系统上,可以提高现有工业中PID控制器的控制水平。     

基于免疫算法和参考模型的船舶航向自动舵设计

为解决常规比例-积分-微分(PID)控制超调问题,将参考模型应用于船舶航向自动舵,提出一种模型参考跟踪的船舶航向PID控制算法,使船舶航向跟踪参考模型输出.针对自动舵参数整定问题,提出一种动态免疫克隆选择优化算法,在进化过程中动态改变种群规模、克隆规模和变异参数,从而加快全局搜索速度和提高局部搜索精度,保证控制器性能可靠;也可根据不同的性能指标要求,整定相应的控制参数.实船仿真试验表明,系统超调得到有效抑制,控制参数能根据需要自动调节,控制效果令人满意.     

基于Cruise和Matlab的CVT车辆联合仿真

 针对无级变速器(CVT)常规速比控制器的局限性,提出了一种具有工程价值的改进PID速比控制算法,在分析CVT速比控制原理的基础上,在Matlab环境中设计了改进的速比PID控制器,同时考虑到单一的仿真软件不能精确地表达整车模型的参数,在Cruise中搭建了整车模型,将Simulink中模型以API形式导入并进行不同工况的联合仿真。仿真结果表明,设计的控制器和联合仿真研究的方法是可行的,改进的速比控制器能够很好地跟踪目标速比,具有良好的动态响应和较高的稳态控制精度,联合仿真研究的结果与原车型的实际状况具有良好的一致性,验证了理论分析的正确性,也体现了CVT在汽车燃油经济性和动力性方面的技术优势。     

采用自适应模糊PID的二阶倒立摆控制

建立一个二阶倒立摆的数学模型,将常规比例-积分-微分(PID)控制与模糊控制相结合,设计模糊PID控制器,实现PID参数的自适应模糊整定.仿真实验表明:所设计的模糊PID控制器能很好地实现二阶倒立摆的扶起平衡控制,控制效果明显好于常规PID控制器,超调量和调节时间较小,具有较好的抗干扰能力,非常适合二阶倒立摆模型的稳定控制.     

混合动力汽车发动机转速PID控制

根据发动机电控节气门开度-转速-转矩关系，建立了混合动力汽车(HEV)用发动机转速比例-积分-微分(PID)控制模型，并根据发动机转速响应特性，对模型参数进行了整定．试验表明，发动机转速PID控制器具有良好的控制品质，提高了HEV用发动机的转速特性．     

恒压供水系统模糊PID控制策略研究

恒压供水系统模型为带有滞后环节的一阶惯性系统,系统参数会随着外部环境影响而变化,因此常规PID控制算法达不到很好的控制效果.针对这种情况,采用模糊PID控制算法,通过在PID算法的前端引入模糊控制算法,实时在线调节PID算法中的比例系数、积分系数和微分系数.MATLAB仿真结果表明,与常规PID控制算法相比,采用模糊PID控制算法具有响应速度快、超调量低、稳定性好的优点.     

基于模糊自适应整定PID的水下焊缝跟踪

针对水下焊接过程中焊缝跟踪控制的难点问题,设计了一种用于水下焊缝跟踪的模糊自适应整定PID(比例-积分-微分)控制器,采用模糊控制器充当调节器,在线调整PID控制器的3个参数,利用PID作为控制器,实现控制量的输出;讨论了该控制器的设计方法,并在相应模型的基础上进行了带扰动的控制模拟.仿真结果表明,该模糊自适应整定PID控制器的动态响应快、超调量小、稳态精度高、抗干扰能力强,能够满足水下焊缝跟踪的要求.     

考虑滑移的CVT变速系统综合效率特性试验研究

为改善CVT变速系统夹紧力过高、效率偏低的问题,采用试验辨识方法揭示金属带滑移率与变速系统综合效率间的关联规律.考虑金属带滑移对传动损失及油泵功耗的耦合影响,构建变速系统综合效率试验模型,以某自主开发的CVT变速系统为研究对象,设计变速机构传动效率滑移率试验及油泵功耗试验,分析出不同速比、不同输入转矩及不同输入转速下变速系统综合效率随滑移率的变化特性,最后根据试验结果导出变速系统最优效率滑移线及最优效率安全系数.结果表明:在滑移率增加的过程中存在变速系统综合效率峰值滑移点,该滑移点位于传动效率峰值滑移点与摩擦系数饱和滑移点之间,其主要受速比的影响,输入转矩和输入转速对其位置的影响可以忽略;在整个速比区间,变速系统最优效率滑移线位于0.98%～3.16%之间,对应的综合效率为0.878～0.915,最优效率安全系数位于1.09～1.16范围内,其较CVT传统夹紧力安全系数降低了10.8%～16.2%.研究结果可为CVT滑移控制提供明确的控制目标,同时可为降低CVT夹紧力安全系数提供下限参考边界.     

无级变速器电液系统软件技术开发

针对CVT控制软件开发中,进一步降低夹紧力及传统速比控制方案的缺点进行了研究。文中对金属带夹紧力安全系数控制法的弊端采用试验的方法测量了滑移率对传动效率的影响,在试验过程中观察得到速比对夹紧力谐波输入跟踪的相位变化,分析速比对夹紧力跟踪不同区段的相位差产生的原因后,将两不同区段的交点作为夹紧力控制目标设计了夹紧力控制方案,并在ETAS软件建模实现上述控制方案,验证曲线表明该控制方案可以有效降低金属带夹紧力提高系统的传递效率。综合考虑系统对迅速改变速比的需求,提出了改进的速比控制方案。经试验验证,该方案可以消除通用PID算法的缺陷,使变速机构在快速稳定的跟踪目标速比前提下,确保了系统的流量安全和夹紧力安全。