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.     

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。     

金属带式无级变速器夹紧力试验研究

建立了汽车金属带式无级变速器(CVT)夹紧力试验装置系统,在其试验装置上标定了稳态下的主从缸夹紧力关系,定义了临界夹紧力,进行了CVT传动效率试验验证,对参数进行修正.为验证夹紧力的合理性,试验车装备了RDC15 CVT国产自动变速器,进行夹紧力试验验证.试验结果表明,标定后的夹紧力满足CVT传动要求,为国产CVT的量产提供了技术支持.     

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。     

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.     

PID模糊控制器的改进

提出了对PID模糊控制器进行的改进,目的是使改进后的PID模糊控制器可以解决传统的PID模糊控制器在自动化控制中难以解决的问题.文中主要介绍了对PID模糊控制器改进的思路、对改进的PID模糊控制器进行设计和改进后的PID模糊控制器可以解决的问题.     

基于响应速度和跟踪精度的CVT液压系统优化设计

针对无级自动变速传动(Continuously Variable Transmission,CVT)液压系统存在的速比响应特性差和夹紧力控制精度差导致的速比响应滞后和带轮过紧或滑转等问题,从CVT液压系统速比控制和夹紧力控制系统的实际结构两方面着手,采用有针对性的优化方法,通过对系统结构参数进行优化设计来提高速比控制和夹紧力控制的动态响应速度和跟踪精度。结合起步整车工况,运用AMESim仿真平台进行了分析验证,仿真结果表明:优化后的系统在动态响应性能及跟踪误差精度上都得到了较大的提高。     

一种自适应的机器人曲面切削力控制算法

为提高机器人复杂曲面的切削加工质量,对机器人切削状态进行分析,提出了一种自适应的曲面切削力控制方法.首先探讨了机器人刚度和进给速度对切削质量的影响,建立了冲击和稳态切削状态的动力学模型;然后根据切削形变与进给速度的关系,建立了基于模糊PID的力控制模型;最后通过传感器的力反馈计算出切削形变,实时调整进给速度实现切削质量控制.将文中方法与曲面切削开环控制和PID控制方法进行对比,结果显示,与开环控制和PID控制对比,基于模糊PID的曲面切削力控制方法能有效减小切削过程中刚冲击力幅度和稳定切削的力波动,实现有效的曲面切削力控制.     

面向动态过程的HEV模糊PID控制方法

提出面向动态过程的混合动力电动汽车(HEV)多能源动力系统控制方法. 针对城市公交HEV,建立HEV动力驱动模型,通过优化PID控制器参数实现提高HEV动态特性的目的. 同时为了解决提高HEV动态特性而引起其动力能量消耗增大的问题,提出面向动态过程的HEV模糊PID控制方法,在线确定控制系统的PID离散控制参数的变化规律,控制HEV多能源动力总成工作. 仿真结果表明,该方法既能保证HEV动态特性良好,又能有效控制HEV动力源输出,使HEV节能目标得以真正实现.     

中轴生成算法和自适应有限元模糊控制(Ⅱ)--基于中轴的自适应有限元模糊控制策略与实施

在任意形体中轴生成算法结果的基础上，根据中轴半径及其变化，建立并实现了h型自适应有限元模糊控制机制。进行的数值模拟实例表明，采用本文方法，仅需一次计算就能达到要求的计算精度，从而可以大大提高自适应有限元前置处理的效率。     

水泥回转窑二次风温模糊控制

应用模糊控制理论设计了水泥回转窑二次风温控制系统，阐述了输入信号处理，模糊推理及模糊决策的算法，并结合二次风温控制的实际提出了单输出的模糊控制器应用于多输入对象控制的一种方法，使控制系统得到简化。     

基于遗传算法信息组合的自适应模糊控制

利用模糊理论分别建立了与控制对象和控制知识信息相对应的控制系统，应用遗传算法获取2个系统在不同时间段的最佳组合因子，消除了对组合因子赋值的主观性和不准确性．基于李雅普诺夫函数的方法推导了模糊控制系统中参数的自适应控制律，并且证明了系统的稳定性和收敛性．将遗传算法信息组合的自适应模糊控制方法应用在达芬混沌系统的控制中，仿真结果对比表明，虽然组合型自适应控制方法可以有效地控制达芬强迫震荡系统，但文中提出的方法能使各控制状态有界，并且能够迅速准确地跟踪目标．     

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。     

模糊控制器在高阶水位控制中的设计及应用

在高阶大惯性环节对象的控制问题中 ,采用普通PID难以实现其良好的控制作用 .设计了一种基于模糊控制原理的模糊PID参数自适应控制器和模糊控制器 ,根据偏差和偏差变化率来实时调整参数 ,水位控制实验结果表明 ,这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果 ,明显改善了系统的动态性能和稳态性能 .     

CVT锥轮推力平衡模型及影响因素研究

为提高无级变速器速比控制的精度与稳定性,研究了主从锥轮推力的关系及其影响因素.采用理论分析与试验验证相结合的方法,建立了主从锥轮推力比的数学模型,通过台架试验验证了模型的正确性,并且,通过台架试验研究了速比、转矩比、输入转矩与主动轮转速平衡推力比的影响.结果表明,平衡推力比与主从锥轮工作包角的比值成比例关系;推力比与速比呈单调递减的关系;同一速比下,输入转矩越大,推力比越大;推力比随转矩比的增大而线性增大,针对同一转矩比,最大转矩值越大,推力比就越小;主动轮转速对推力比的影响可以忽略.本文研究了推力比的平衡机理,为速比的精确控制提供了理论与试验依据.     

温室环境下多变量模糊控制系统

针对温室环境系统常规控制方法难以取得理想的控制效果的问题,采用模糊从之方法对该问题进行研究。提出了将传统的模糊控制系统分解为控制器和模糊推理器新控制思路,一般控制器是完成系统执行机构的动态性能的优化,模糊推理器完成被控对象的测量信号与控制信号的转换。该方法简化了控制系统的设计和实现,又充分利用了模糊推理器和传统控制方法的优点,采用这种方法设计的温室环境下多变量模糊控制系统,具有消除系统的稳态误差的作用,提高了模糊控制器的控制精度。本系统经仿真,达到了控制要求。