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。     

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。     

基于遗传算法的CVT夹紧力模糊-PID控制优化

针对国产金属带式无级变速器(CVT)夹紧力控制中存在金属带及带轮磨损严重、效率低下等问题,建立了夹紧力模糊-PID控制器模型.考虑到模糊控制存在主观性强、粗糙、不完善等问题,进一步引入遗传算法对模糊-PID控制器的隶属函数和模糊规则同时进行离线优化,最后将优化后的模糊-PID控制器进行实车道路试验,并与优化前的试验结果进行对比.结果表明:优化后的模糊-PID控制器可以使实际夹紧力对目标夹紧力具有更好的跟踪效果及稳态精度,较好地实现了CVT夹紧力的控制目标;另外,基于控制精度的改善,将夹紧力储备系数由1.3降至1.24,有效提高了CVT的经济性.     

基于零相差PID控制器的深度模拟器仿真

以海洋深度模拟器液压系统为研究对象,结合液压伺服控制理论,分析了系统结构,建立了其数学模型．为满足海洋深度模拟器具有动态响应快、跟踪精度高等要求,设计了零相差PID控制器,PID控制器用于提高系统的快速响应性,零相差跟踪控制器用于减小系统在高频响时的相位差,提高系统的控制性能．基于Matlab仿真环境,分析了海洋深度模拟器的频率响应特性,并采用不同频率的指令信号对系统进行了仿真分析．结果表明：零相差跟踪控制器可有效减小系统的响应误差,提高系统在高频响时的动态跟踪精度．     

全电调节带式CVT速比控制的影响因素研究

在分析全电调节带式CVT速比调节原理的基础上,运用理论分析和试验测试相结合的方法研究了速比执行电机控制方式、外界负载及夹紧力等因素对速比调节控制的影响,并根据全电调节带式CVT速比调节的要求,以提高速比控制精度为目标,提出了针对不同影响因素的具体解决方案,为速比控制策略制定及速比控制方法设计奠定了理论基础。     

基于列车电机械制动系统夹紧力的控制算法优化

针对轨道列车电机械制动系统(EMB),提出一种夹紧力的精确控制方法。首先,研究了EMB的开环控制特性。由于电机损耗、机械传动装置的加工与装配精度、内部阻力等因素影响,力的传递也会存在误差,从而导致EMB开环响应较差。以PID控制为基础,研究了系统闭环响应特性,并通过引入缓冲过程和跟踪微分器,设计了夹紧力控制优化算法。最后,通过硬件在环试验,验证了夹紧力优化算法的控制精度与跟随效果,同时对比分析了EMB夹紧力与某电控空气制动系统制动缸压力的频率特性。     

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.     

金属带式无级变速传动液压系统的设计方法

液压控制系统是通过控制金属带轮的夹紧力来实现无级自动变速器速比调节的,其设计方法是开发无级变速传动系统的关键技术之一.在分析了金属带式无级变速器的结构特征和力学关系的基础上,通过对汽车典型行驶工况的仿真分析,提出了无级自动变速液压控制系统关键参数-速比变化率的设计方法,完成了液压系统的结构参数设计,并进行了仿真验证,从而为无级自动变速汽车的研制开发奠定了基础.     

无级变速汽车最佳动力性优化控制策略

无级变速器(Continuously Variable Transmission,CVT)效率对汽车驱动功率的大小有直接影响,需要在最佳动力性控制中加以考虑。在分析CVT效率对汽车驱动功率影响机理的基础上,以驱动功率最大为优化目标,对各节气门开度和车速下的CVT目标速比进行优化计算。建立系统仿真模型,对优化前后的控制效果进行了仿真对比分析,结果表明,优化后系统百公里加速时间减少约0.63s。     

基于动力需求的CVT目标速比决策与控制

无级变速器(CVT)的速比控制是使动力系统达到最佳燃油利用率的关键.针对传统比例-积分-微分(PID)速比控制的响应较慢、难以实现实时精确控制的问题,本研究提出了基于马尔科夫模型动力需求预测的CVT目标速比决策方法,采用聚类分析的K-means算法求解转矩需求值不同区间的边界值,对动力需求的马尔可夫模型进行状态空间划分,统计NEDC循环工况得到的需求转矩规律;提出预控加积分分离PID的速比控制方法,引入微分先行,并加入速比预控系统来决策目标速比变化率,可以实现速比的快速跟随,同时减弱速比超调现象;提出主、从动轮压力控制策略,采用带有Smith修正的PID控制器,可防止系统超调,弥补液压系统的缺陷.台架试验表明,该方法可以抑制速比控制超调现象,提高速比控制精度.     

注塑机双肘杆合模机构的优化设计

为了提高注塑机合模机构的合模力和启闭模效率,降低能耗,研究了双肘杆合模机构力的放大倍数和行程比与肘杆尺寸以及肘杆轴线夹角关系的公式,并分别以此作为目标函数,应用MATLAB优化工具箱对合模机构进行结构尺寸优化,所得结果明显优于传统的设计方法所得结果.通过分析比较原始设计方案、追求力的放大倍数的设计方案和追求行程比最大的设计方案,得出其最优的设计方案.     

金属带式无级变速传动系统速比匹配控制策略

在汽车金属带式无级变速传动系统中,传动比的控制规律和相应的带轮轴向夹紧力的控制规律是无级变速传动系统匹配的关键技术。文中通过对现有的发动机实验数据进行数值拟合,以数表的形式给出了发动机的 输出转矩模型、油耗模型。根据该发动机的转速调节特性,在汽车金属带工无级变速传动系统确定的传动比范围内,给出了实现发动机按最佳经济性和最佳动力性工况运行的传动比变化规律。     

金属链式无级变速器动力特性的研究

深入研究了金属链式无级变速器传动机理和其锥盘V型结构的轴向加压原理.通过对锥盘夹紧力、推力关系等方面的研究,建立了锥盘动力传动特性的数学模型,仿真出加压机构的理论加载曲线,并进行了相应的动力特性实验,获得推力比相对速比、转矩比变化的规律曲线;同时验证了理论模型与仿真的正确性,并得出速比变化率对汽车的加速具有负的作用,不能完全依靠推力比实现速比的调节,高、低链速下的推力比与速比关系会呈现少许差异等重要结论.研究成果为研制性能可靠的轴向夹紧力控制结构与系统奠定了理论基础.     

高速旋转卡盘及工件刚度对动态夹紧力的影响

为解决高速车削对工件夹紧系统要求越来越高的问题,采用理论分析、有限元计算和实验研究相结合的方法定量分析了高速旋转卡盘和工件刚度对动态夹紧力的影响规律。研究表明:并非100%的卡爪离心力转化为卡盘的动态夹紧力损失,工件刚度越低,动态夹紧力损失越小。卡盘通过其径向刚度和弯曲刚度综合影响动态夹紧力变化,高的卡盘单元径向刚度对降低动态夹紧力损失有利;在较大工件刚度时,采用较低的卡盘弯曲刚度有助于降低动态夹紧力损失。该文的计算模型具有较高的精度,对提高高速车削过程安全性并充分发挥卡盘的高速潜能以及高速卡盘的优化设计与应用具有重要意义。     

高速旋转卡盘及工件刚度对动态夹紧力的影响

为解决高速车削对工件夹紧系统要求越来越高的问题,采用理论分析、有限元计算和实验研究相结合的方法定量分析了高速旋转卡盘和工件刚度对动态夹紧力的影响规律。研究表明:并非100%的卡爪离心力转化为卡盘的动态夹紧力损失,工件刚度越低,动态夹紧力损失越小。卡盘通过其径向刚度和弯曲刚度综合影响动态夹紧力变化,高的卡盘单元径向刚度对降低动态夹紧力损失有利;在工件刚度较大时,采用较低的卡盘弯曲刚度有助于降低动态夹紧力损失。该文的计算模型具有较高的精度,对提高高速车削过程的安全性并充分发挥卡盘的高速潜能以及高速卡盘的优化设计与应用具有重要意义。     

基于拓扑优化的微夹钳设计

采用以互能和应变能比值作为目标函数的柔性结构拓扑优化方法完成了微夹钳的概念设计.结合具体的夹持对象和工作环境,在微夹钳概念设计基础上确定了微夹钳的最终结构形式.采用有限元法分析了微夹钳的传动比与夹持力,并在万能工具显微镜下测量了微夹钳原型的传动比与夹持力.试验结果表明:当微夹钳钳口尺寸为0.45mm时,微夹钳的平均传动比为22.89,最大夹持力为356.16mN,并且钳口的位移和夹持力与压电陶瓷的输入位移有良好的线性关系,与有限元计算结果基本吻合.这表明连续体拓扑优化方法在微夹钳的设计中有着重要指导作用.     

基于Matlab的越野叉车举升装置位置控制系统 建模与仿真分析

越野叉车在工作过程中驾驶员既要克服恶劣的环境又要完成高难度的举升操作,这对越野叉车的控制系统性能是一个极大考验。为了提高越野叉车工作过程的响应速度、平稳性、可靠性和抗污染性能,将电液比例换向阀应用于越野叉车举升装置位置控制系统。通过改变比例放大器的增益、举升液压缸的固有频率和阻尼比的参数以及举升装置的负载力,运用MATLAB仿真平台对举升装置控制系统中不同参数下的数学模型进行仿真分析,得出不同参数对系统动态特性的影响规律。结果表明:比例放大器的增益、举升液压缸的固有频率和阻尼比会影响系统的响应速度、系统精度和相对稳定性;随着举升装置负载力的变化会影响系统的响应时间和稳定性,从而为越野叉车举升装置控制系统的优化设计和应用提供依据。     

Genetic Algorithm for Injection Mould Design and Moulding

Obtaining the optimal values of the parameters for th e design of a required mould and the operation of the moulding process are diffi cult, this is due to the complexity of product geometry and the variation of pla stic material properties. The typical parameters for the mould design and mouldi ng process are melt flow length, injection pressure, holding pressure, back pres sure, injection speed, melt temperature, mould temperature, clamping force, inje ction time, holding time and cooling time. This pape...     

汽车无级变速器底层驱动系统设计与开发

提出用于驱动步进电机和高速数字开关阀的无级变速器底层驱动系统.详细介绍此系统的底层驱动原理和系统中使用的电子元器件,设计了关键元器件的驱动原理图,以及变速箱接口单元与发动机管理系统之间的控制器局域网通信协议.进行硬件在环仿真,成功驱动步进电机和高速数字开关阀,精确快速地实现速比控制,夹紧力控制和离合器控制,验证了无级变速器底层驱动系统.