无级变速器试验台加载控制方法研究

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1、—————————————————————无级变速器试验台加载控制方法研究—————————————————————ResearchonLoadingControlMethodfortheRigofCVT作者姓名：黄振振领域（方向）：汽车传动理论与控制指导教师：刘明树类别：工程硕士答辩日期：2015年5月31日摘要无级变速器试验台加载控制方法研究汽车无级变速器经济性和动力性的研究很大程度上取决于无级变速器加载控制试验台加载控制效果的优劣。文章首先对加载控制方法进行了设计，并通过理论推导确定出试验台加载控制方案；其次，利用Matlab/Simulink进行了CVT试验台部分及整体建模并仿

2、真，验证了整个CVT试验台加载的可行性，同时说明了加载控制方法的设计选取是合适的；最后，搭建了无级变速器试验台并进行了LabVIEW软件的开发。具体内容如下：1）选择直流电机作为CVT试验台加载控制装置，利用加载控制理论计算分析得出加载变量用于实现对直流电机的加载；基于试验台运行原理对无级变速器加载控制试验台的结构形式进行了设计；建立了汽车行驶阻力模型；在推导得出转速、电枢电压和转矩三者之间的函数关系后对NEDC工况下试验台的加载力矩进行了计算，并将NEDC需求力矩与电机加载力矩进行了比较；由于直流电机不能满足车辆在极限工况下的需求，因此设计开发了升速器以确保试验台能够满足汽车在绝大多

3、数行驶工况下的要求；2）确立了CVT试验台加载控制方案，并在对各PID控制方法横向比较后确定了试验台不同部分所选取的控制策略；3）利用Matlab软件中的Simulink建立了CVT试验台加载控制系统中的发动机模型、传动系模型和直流发电机模型，为了实现整车试验台控制以及提高控制的精度，我们又附加了汽车行驶阻力模型和无级变速器理想速比模型，从而可以将以上介绍的子模型合并为整车CVT加载控制试验台Simulink仿真模型；最后，给定两种汽车行驶工况，对无级变速器加载控制试验台进行仿真，来观察加载效果是否理想以便验证加载控制方法的正确性；4）搭建无级变速器加载控制试验台，CVT加载控制试验台

4、主要由以下四个部分组成：第一，动力总成及传动系（这两部分主要包括发动机、液力变矩器、无级变速器、中间减速机构、差速器以及半轴等），第二，由直流电机充当的加载系统，第三，由工控机和欧陆590C直流数字式调速器等组成的控制系统，第I四，包括速度传感器、发动机节气门位置传感器、测量直流电机扭矩的JCZ2扭矩仪以及无级变速器主、从动缸压力传感器等在内的传感器组；随后，在此基础上应用LabVIEW软件设计了试验台控制程序；最后，做了速比跟随试验，验证了所建模型以及控制策略的选取是成功的。关键词：无级变速器（CVT），试验台，加载IIAbstractResearchonLoadingControl

5、MethodfortheRigofCVTThestudyofCVTeconomyandpowerofthevehicledependslargelyontheCVTloadcontroltestbedloadcontroleffectoftheprosandcons.Thearticlefirstloadcontrolmethodwasdesignedbytheoreticalanalysisandloadcontrolprogramstodeterminethetest-bed;secondly,theuseofMatlab/Simulinkandwerepartoftheovera

6、llmodelingandsimulationtestbenchCVTprovedfeasibleentireCVTtestrigloaded,whileillustratethedesignloadcontrolmethodselectedisappropriate;andfinally,tobuildaCVTtestrigandtheLabVIEWsoftwaredevelopment.Detailsareasfollows:1)SelecttheDCmotorastheCVTtestrigloadcontroldevices,controltheory,theuseofloadc

7、alculationandanalysisloadvariablesusedtoachieveloadoftheDCmotor;basedontheprincipleofrunningthetestloadcontrolformstructureCVTtestrigweredesign;theestablishmentofaresistancemodelcars;afterdeducedasafunctionofspeed,armaturevo