基于dSPACE的锥环式无级变速器KRG速比控制应用研究.pdf

基于dSPACE的锥环式无级变速器KRG 速比控制研究 Study on theratiocontrolofCone Ring Continuously Variable Transmission KRG based on dSPACE 姓 2013年6月独创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果,也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:弘孕弘侈年占月7 Ft 学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致, 允许论文被查阅和借阅,同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询,授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密口。学位论文作者签名: 矽b年指导教师签名:【矽普呶)口B年‘月江苏大学硕士学位论文摘要多年以来,CVT因其结构简单、成本低廉、传动效率高,能提供连续的速比等优点,被人们广泛接受,大大降低了汽车的油耗和排放。近年来,国内外对 CVT的研究从未间断,旨在进一步降低车辆的油耗和排放,寻求更高的效能以及更宽的速比范围。作为德国知名的变速器研发及技术咨询公司GIF(吉孚)在过去的十几年里一直致力于一款锥环式无级变速器一Ⅺ己G的研发。这款无级变速器的变速机构由两个圆锥体和一个金属锥环组成,这样的结构可以保证有很高的效率及在执行机构低功耗的条件下进行快速速比调节。使其具有动力传递效率高,改变速比消耗能量小,可维护性强等特点,具有广阔的应用前景。本文将对此款新型无极变速器速比控制进行相关研究。首先,分析研究锥环式无级变速器KRG的基本结构及工作原理。通过对其运动学原理的研究,得出了锥环式无级变速器的速比传递关系及速比控制原理。其次,详细分析了车辆行驶的几种典型工况下无级变速器的速比变化规律。根据发动机实验台架数据建立了发动机转矩模型,并分析了发动机的转速特性及负荷特性,得到了发动机的最佳经济性曲线和最佳动力性曲线,并以此建立无极变速器的目标速比计算模型。再次,分析速比调节电机的工作原理,根据其工作原理及数学模型建立了直流电机的传递函数。设计了基于锥环位置的串级PID速比控制回路,同时根据 PID控制器的控制原理及特点对传统的PID控制器进行了改进使速比控制具有一定自适应性。在Matlab/Simulink环境下建立了KRG的整车仿真模型以验证速比控制效果,并为后续实车试验提供一定参考。最后,利用dSPACE微型控制器MicroAutoBox建立了快速控制原型,并借助于dSPACE数据测量标定软件ControlDesk对变速器速比控制策略进行实车验证。本文的课题来源于吉孚动力(中国)有限公司(GRC)承接的一款“锥环式无级变速器一KRG”开发项目。关键词:锥环式无级变速器,KRG,速比控制,PID控制,仿真,dSPACE 基于dSAPCE的锥环式无极变速器KRG速比控制研究江苏大学硕士学位论文 ABSTRACT Many years,CVT hasbeen widely accepted because ofitssimple structure,low cost,high transmission efficiency,continuous transmission ratio, italso reduces fuelconsumption and emissions ,CVT research never stopped all over theworld,aimed atfurtherreducing vehicle fuelconsumption and emissions,seeking higher performance and awider awell—known German transmission development and technology pany GIF hasbeen working on thedevelopment of aconeringtransmission(KRG)in thep