外文翻譯--液壓驅(qū)動(dòng)的無(wú)級(jí)變速器控制 中文版

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯 系別： 機(jī)械工程系 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 外文出處： Vehicle System Dynamics 附 件： 1、外文原文； 2、外文資料翻 譯譯文。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 簽字： 年 月 日 附件 2、外文資料翻譯譯文 液壓驅(qū)動(dòng)的無(wú)級(jí)變速器控制 4. 液壓約束 CVT的比率控制器（實(shí)際上）控制初級(jí)和次級(jí)壓力。幾個(gè) 壓力的限制，必須考慮到該控制器： 1. 轉(zhuǎn)矩限制 P P的扭矩，防止打滑的滑輪 ； 2. 較低壓力的約束 P P，以保持兩個(gè)電路注滿油。在這里，相當(dāng)任意的的 PPlow=3bar選擇 .為使有足夠的油流 Qsa的附件電路和用于被動(dòng)閥在該電路的一個(gè)適當(dāng)?shù)?操作是必要的Qsa大于最小流 Qsa，最小。最小壓力 Ps低 4bar轉(zhuǎn) 證明是不夠的 ； 3. 上部壓力限制 P P max以防止損壞液壓管路汽缸和活塞 .因此， Ppmax=25barPS最大值 =50bar； 4. 液壓約束 P P液壓，以保證主電路能快速放掉夠向漏和次級(jí)電路可以提供足夠的流動(dòng)朝向初級(jí)電路 . 壓力 Pp，的扭矩和 Ps扭矩限制 1依賴于關(guān)鍵的夾緊力 Fcrit方程（ 5） .估計(jì)轉(zhuǎn)矩 Tp是使用固定式發(fā)動(dòng)機(jī)的的扭矩計(jì)算 地圖，變矩器特性和鎖止離合器模式，隨著慣性作用一起發(fā)動(dòng)機(jī)輪和主齒輪箱軸 .安全系 數(shù) Ks=0.3相對(duì)于估計(jì)最大的主轉(zhuǎn)矩 Tpmax已被引入到占上干擾估計(jì)轉(zhuǎn)矩 Tp，例如沖擊負(fù)荷的車輪。然后帶輪的夾緊力（相等的兩個(gè)滑輪，而忽略了變速器效率）所需的扭矩傳遞變成了： Ftorque = cos() (| Tp| + ks Tp,max)/ 2 Rp (25) 因此，所產(chǎn)生的壓力，可以很容易地使用公式推導(dǎo)（ 12）和（ 13） ： 21 .Pt o r q u e pppAp cF (26) 2 01 .s t o r q u e s s s p r ssc k sP F FA (27) 一模一樣的夾緊裝置已被以前使用參考。 3 試驗(yàn)臺(tái)用于測(cè)量這款變速箱與測(cè)試車路。無(wú)滑移已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，在任何這些實(shí)驗(yàn)中這項(xiàng)工作的主要目標(biāo)是改進(jìn)比跟蹤行為，夾緊裝置維持不變。進(jìn)一步的闡述制約 4是基于質(zhì)量守恒的定律初級(jí)電路。首先，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本論述的泄漏流量 Q p ，泄露漏和可壓縮長(zhǎng)期 oil pvV pp可忽略不計(jì)相比。此外，它被再次提及，流量 QSP與 QPD永遠(yuǎn)不能不等于零，則在同一時(shí)間。最后，可以選擇替換的比率變化 rcvt率通過(guò)比移 rcvt ， D所需的速率，這是由分層傳動(dòng)系統(tǒng)控制器指定。如果 rcvt ， D 0且 QSP = 0 。約束 4相對(duì)于主滑輪電路然后導(dǎo)致以下關(guān)系的壓力pp， hyd ： 2, m a x. . m a x 0.2p c v t dpoppdfvArpc A (28) 其中 APD， max是主閥的流路中由初級(jí)的最大開(kāi)口氣缸組成。以類似的方式，對(duì)于次級(jí)帶輪電路壓力 Ps的關(guān)系， HYD在約束 4可以得出。這個(gè)約束是特別相關(guān)的，如果 rcvt0，也就是說(shuō)，如果從流量 QSP 次級(jí)到初級(jí)電路必須為正并且結(jié)果， QPD= 0。這就 液壓驅(qū)動(dòng)的CVT397的結(jié)果： 2, m a xm a x 0 ,2p c v t dpo i ls h y d p dspfvArppc A (29) Asp， max是主閥中的流道從次級(jí)最大開(kāi)口到主電 路。 對(duì)于 CVT的比率控制器的設(shè)計(jì)是有利的配制，以約束夾緊力，而不是壓力方面。一個(gè)關(guān)聯(lián)的夾緊力 F，與壓力 P，和使用等式（ 12）和（ 13）這個(gè)結(jié)果的要求： , m i n , m a xF F F (30) 最小滑輪夾緊力： , m i n , , ,m a x , ,l o w t o r q u e h y dF F F F (31) 5.控制設(shè)計(jì) 假定在本節(jié)中，在每個(gè)時(shí)間點(diǎn) t時(shí)，主 speed p （ t） 的比值 rcvt （ t）的初級(jí)壓力峰值（ t）和次級(jí)壓力 Ps （ t）的測(cè)量結(jié)果從已知的過(guò)濾和重建。此外，假定該無(wú)級(jí)變速器被安裝在一個(gè)車輛傳動(dòng)系和所期望的 CVT比 rcvt ， D（ t）和比值變化的所需速率 rcvt ， D（ t）由整體分層傳動(dòng)系統(tǒng)控制器指定。這意味著，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的約束反力可被確定。本 CVT控制器的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)的快速和準(zhǔn)確的跟蹤所需比例的軌跡。此外，控制器也應(yīng)該是對(duì)干擾的控制性。一個(gè)重要的子目標(biāo)是最大限度地提高效率。這是很合理的（和其他支持通過(guò)實(shí)驗(yàn)， 3） ，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)子目標(biāo)夾緊力 Fp和 Fs的必須為越小越好，考慮在方程的要求（ 30）考慮在內(nèi)。比例控制器的輸出是受方程（ 31）的約束。約束 F F ，最小有效提高 1帶輪的夾緊力的設(shè)定值，從而產(chǎn)生一個(gè)不良率的變化。這可以通過(guò)提高相對(duì)帶輪的夾緊來(lái)抵消力為好，使用基于模型的補(bǔ)償條款中的比例控制器。使用 IDE的模式，即用式（ 10 ） ，表達(dá)式的比例變化迫使閃點(diǎn)，比例和 Fs ，比（圖 8 ）可以很容易地得出： , , , m i np r a t i o s h i f t d sF F F(32) , , m i n,s h i f t d ps r a t i oFFF (33) 其中 Fshift， d是期望的換檔力，基本上之間加權(quán)力差異兩個(gè)滑輪。如前所述，取決于 s這又取決于 Fs的。這是一個(gè)隱式關(guān)系（ FS，比例取決于 FS），已解決由壓力計(jì)算測(cè)量。現(xiàn)在將顯示在每一個(gè)時(shí)間，兩個(gè)夾緊力之一等于 F， min，而其他確定的比值。用公式（ 30），（ 32）和（ 33）表示 圖 8帶約束補(bǔ)償比例控制器 次級(jí)夾緊力 Fp， d和 Fs， d由下式給出： , , m i n , m i n,p d p r a t i o s h i f t d s ps d s m i mifFF F F FFF （ 34） , , m i n, , m i n , m i n,p d ps h i f t d s ps d s r a t i oifFF F F FFF （ 35） 實(shí)際上，該比例被控制在這樣一種方式，移動(dòng)力 FSHIFT 變得等于 Fshift， d。對(duì)于由此產(chǎn)生的換檔力擁有,s h ift p d s dF F F所以： , , m i n , , , m i n , m i n, m i n , , , , m i n , m i np r a t i o s s h i f t d s h i f t d s ps h i f tp s r a t i o s h i f t d s h i f t d s pififF F F F F FFF F F F F F （ 36） 這適用于，只要夾緊力不會(huì)對(duì)它們的最大約束飽和 （ F， _ F， min）。在 F， ratio F， ma x， F， d =F， max， Fshift= Fshift， d 的情況。因此，該換檔速度是因?yàn)轱柡蛨?zhí)行器有限。（根據(jù)完成控制器， Fshift， d 必須變速器的 specified.As 動(dòng)態(tài) 到 IDE 的型號(hào)）都相當(dāng)非線性，等效輸入 u介紹，使用逆 該井模型 Fshift， d 的代表性： ,c v t ds h ift drpu rFk （ 37） 當(dāng) | p |與雙方的互補(bǔ)基本上是一個(gè)反饋線性化曲線。這將取消（已知的）非線性的變速器， max 見(jiàn)，例如 Slotine 等。 15。另外，設(shè)定值前饋被引入，這將降低受控的相位滯后系統(tǒng)響應(yīng)。由于模型不準(zhǔn)確等因素（如上層鎖模力的限制）， max 差異 rcvt 和 rcvt 之間，max 會(huì)發(fā)生 d： ,c v t d c v t d urr （ 38） 如果 u 代替以及獲得良好的跟蹤性能。線性反饋控制器 基于該（違背方程（ 10）中，有慣性的知識(shí)被選定進(jìn)行 u 參與，需要至少一個(gè)第二順序控制器。因此，使用的 PID 控制器。 比例控制是 用于迅速減少錯(cuò)誤，而集成所需的過(guò)程，以便跟蹤斜坡設(shè)定值與零誤差。某些微分作用證明有必要獲得更大的穩(wěn)定裕度（少振蕩響應(yīng)）。控制器實(shí)現(xiàn)如下： , 0 tc v t d c v t c v t d c v t c v teu P I Dkdr r r r r （ 39） 其中 Ke 0， 1切換積分，并根據(jù)是一定條件下進(jìn)一步解釋?？刂破鞯奈⒎肿饔弥蛔饔糜谒鶞y(cè) CVT 信號(hào)，以避免在給定值的階梯式變化的過(guò)度控制響應(yīng)。 此外，一個(gè)高頻極點(diǎn)已被添加到該過(guò)程的操作，以防止過(guò)度的頻率在高頻率?？刂破鲄?shù) P， I和 D已被調(diào)諧手動(dòng)。 在執(zhí)行器飽和的（因?yàn)樽?大的力約束）情況下， 閉環(huán)有效地打破（測(cè)量 rcvt已經(jīng)不反應(yīng)的變化 ,u）。這會(huì)導(dǎo)致性能下降，因?yàn)榭刂破鞯姆e分器的值繼續(xù)成長(zhǎng)。這個(gè)所謂的積分器積分飽和是不可取的。有條件的抗飽和機(jī)制 已加入飽和期間限制積分器的值： , , m a x , , m a x, , m a x , , m a x10p r a t i o p s r a t i o sep r a t i o p s r a t i o sififF F F FkF F F F （ 40） 如果任飽和壓力（pP= pP， max orsP= sP， max），移動(dòng)速度誤差必然變大?？狗e分飽和算法，確保穩(wěn)定，但跟蹤行為會(huì) 惡化。這是硬件限制其只能通過(guò)提高變換器來(lái)解決和液壓系統(tǒng)的硬件。有條件的抗飽和與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的（線性）的優(yōu)點(diǎn)算法是線性方法需要調(diào)整的良好表現(xiàn)，而條件 辦法沒(méi)有。此外，有條件的算法的性能密切類似于一個(gè)良好的線性調(diào)整機(jī)制。 6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果 作為無(wú)級(jí)變速器已經(jīng)在測(cè)試車輛已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，在車載實(shí)驗(yàn)上的滾子長(zhǎng)凳已經(jīng)進(jìn)行調(diào)整和驗(yàn)證新的比率控制器。為了防止非同步的油門(mén)和 CVT比操作，油門(mén)踏板信號(hào)（見(jiàn)圖 1）具有 被用作輸入的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。協(xié)調(diào)器將跟蹤 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大效率運(yùn)行點(diǎn)。在巡航控制的一種半強(qiáng)迫降行動(dòng) 背出了在一個(gè)單一的參考實(shí)驗(yàn)已進(jìn)行的 50公里每小時(shí)后跟一個(gè)踏板的速度。記錄的踏板角度（參見(jiàn)圖 9）已被施加到所述協(xié)同控制器。 這種方法取消了有限的人力驅(qū)動(dòng)的可重復(fù)性。圖 10的上圖顯示了從速度的測(cè)量計(jì)算出的 CVT比反應(yīng) 利用方程（ 1），描述的跟蹤誤差。因?yàn)檫@是一個(gè)相當(dāng)苛刻實(shí)驗(yàn)，跟蹤信號(hào)是足夠的。可以得到更好的跟蹤性能 更光滑的設(shè)定點(diǎn)，但反應(yīng)的特點(diǎn)將變得不那么明顯 為好。圖 11示出了初級(jí)和次級(jí)帶輪壓力。最初的主峰在誤差信號(hào)（ 大約 T =1.5秒）是飽和的二次壓力（下圖 11地塊），由于泵的過(guò)流限制。一個(gè)更快的初步反應(yīng)是必需的， 液壓硬件的適應(yīng)是必要的。初始快速降擋后， 比再次降檔之前達(dá)到設(shè)定值（大約 T =7次）。在轉(zhuǎn)移所有變動(dòng) 方向（ T =1.3， T =1.6和 t= 7.5s）發(fā)生相對(duì)少量的過(guò)沖， 這表明，該積分抗飽和算法表現(xiàn)良好。 看著在 T附近的初級(jí)壓力 = 1.5秒，它可以被觀察到，這壓力峰值反復(fù)高于其設(shè)定值。此行為是由性能限制 主壓力控制器。所開(kāi)發(fā)的控制器，保證只有一個(gè)當(dāng)時(shí)帶輪壓力設(shè)定值上升高于其低限，并且只實(shí)現(xiàn) 圖 9 踏板輸入的 CVT 動(dòng)力總成 圖 10 CVT 速比響應(yīng)和跟蹤誤差，輥板凳半降檔 圖 11 初級(jí)和次級(jí)帶輪壓力，輥板凳半降檔 圖 12 新控制器的滑輪壓力設(shè)定值減去低的限制 期望的比率。這被可視化在圖 12中。更高的夾緊力導(dǎo)致更多的損失 無(wú)級(jí)變速器 10，只要沒(méi)有宏觀滑移發(fā)生。主要原因是油泵電力需求 （大約與壓力呈線性），并在帶本身，這既增加而損失 增大夾緊壓力，通過(guò)測(cè)量 16作為支撐。因此，該控制器具有用于提高 CVT的效率的電位，相對(duì)于基于非模型控制器。 回顧圖 10，第二 （正）峰的下圖（之后的第一個(gè)負(fù)峰值由于執(zhí)行器飽和）代表的比例響應(yīng)的超調(diào)，由于移動(dòng)方向變化。這個(gè)量描述了控制器的跟蹤性能好，并且將被用于評(píng)估控制器的性能。超調(diào)在這里計(jì)算作為（正的）最大的比例誤差：最大（ rcvt， d - rcvt）。另外，平均絕對(duì)誤差（ 1 / N）的 | rcvt-d， rcvt|（在 10秒的響應(yīng)的 N個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)）將用于比較的結(jié)果。 同樣的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)執(zhí)行用于在控制器上幾個(gè)變化。對(duì)于每一個(gè)這些變型，所有約束都仍施加，但有些在補(bǔ)償方面 比控制器已被暫時(shí)關(guān)閉（在圖 8中的垂直箭頭所示）。結(jié)果進(jìn)行了比較的結(jié)果為總 控制器和在圖 13中被描繪。將要處理的情況下，有： 1.所有前饋和補(bǔ)償?shù)模偭浚?2.沒(méi)有設(shè)定值前饋（斷）， rcvt， d =0等式（ 37）。 3.沒(méi)有關(guān)鍵（無(wú)皮帶打滑）扭矩約束補(bǔ)償（ T排版關(guān)）， Ftorque=0。 4.無(wú)液壓約束補(bǔ)償（ hydr樣圖關(guān)）， F，液壓 =0。 5.無(wú)扭矩傳遞，也不液壓約束補(bǔ)償（ T， hydr樣圖關(guān)）， Ftorque=0， F，液壓 =0。 它是立即清除所有的替代品，與所有前饋總控制器和在上段所述（總量）補(bǔ)償器性能最佳，這意味著所有 控制器方面擁有盡可能降低跟蹤誤差了積極的貢獻(xiàn)。開(kāi)關(guān)關(guān) 閉或液壓約束補(bǔ)償項(xiàng)（ hydr排版關(guān)閉）或轉(zhuǎn)矩傳遞 補(bǔ)償器（ T補(bǔ)償關(guān)閉）不會(huì)嚴(yán)重降低質(zhì)量跟蹤。但是， 切換兩個(gè)補(bǔ)償關(guān)閉（ T， hydr補(bǔ)償關(guān)閉）不會(huì)引入大的跟蹤誤差。這發(fā)生，因?yàn)檫@兩個(gè)約束的最大操作者取來(lái)計(jì)算補(bǔ)償 動(dòng)作，并且如果一個(gè)約束補(bǔ)償器是零，最大運(yùn)算器的輸出 仍然 圖 13 幾個(gè)控制器的替代品沖和平均絕對(duì)誤差 會(huì)是非零的，由于第二個(gè)約束。兩個(gè)補(bǔ)償器關(guān)掉同時(shí) 有效地引入控制器輸出 U 一個(gè)“死區(qū)”，其結(jié)果是明顯的。與設(shè)定值前饋?lái)憫?yīng)關(guān)閉（ off）中增加了錯(cuò)誤的因產(chǎn)生反應(yīng)的增加相位滯后?？偟牡玫降慕Y(jié)果開(kāi)發(fā)的控制器顯 示出更好的跟蹤行為（過(guò)沖和平均絕對(duì)誤差）和 較低的瞬時(shí)滑輪壓力（僅在比值的變化，如夾緊策略是相等的）與以前采用的控制器獲得，按文獻(xiàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。 這可能指示了可能改進(jìn)新的 CVT 效率控制器如前所述。 圖 14 在針尖的變化在測(cè)試賽道的實(shí)驗(yàn)車輛 圖 15CVT 速比響應(yīng)和跟蹤誤差，道路尖端移位 通過(guò)在主壓力控制器的局限性。這種現(xiàn)象降低了最大減檔的速度，并且是作為在 t 輕微凸點(diǎn) =6.2s 和 t=8.2 有形之前。如所呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)是展示一個(gè)新的比率控制器概念，實(shí)驗(yàn)皮帶打滑時(shí)一直使用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的鉗 位裝置避免前