无同步器电驱动机械变速器的“无冲击换档”控制研究

项目名称： 无同步器电驱动机械变速器的“无冲击换档”控制研究

项目编号： No.51605242

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 陈红旭

作者单位： 清华大学

项目金额： 6万元

中文摘要： 无同步器的电驱动机械变速器（EMT）具有低成本优势。本项目针对这一构型，研究换档冲击的产生机理和“无冲击换档”控制方法。首先，引入接合套和接合齿圈的相对角度作为观测量和被控量，建立能够耦合换档过程的连续运动和离散跳变（机械耦合关系的变化和碰撞引起的速度突变）的高置信度混杂自动机模型，分析相对转速、相对角度和换档力对换档冲击和动力中断时间的影响方式，确定换档冲击的产生机理，得到“无冲击换档”的可行控制区间。然后，研究“零转速差”和“零转角差”的双目标跟踪控制算法，通过对电机转子的精确控制，使接合齿圈准确跟踪接合套的转动。考虑车辆行驶阻力的变化对跟踪过程的影响，研究残差预测算法和变轨迹前馈控制算法，获得满足不同工况的最优跟踪控制策略，并通过和换档机构的协调控制，实现“无冲击换档”。最后，通过数值仿真和台架实验对该控制策略进行验证。

中文关键词： 电驱动机械变速器；换档冲击；换档性能；前馈-反馈控制；混杂系统

英文摘要： The synchronizer-free electric-drive mechanical transmission (EMT) has the advantage of low cost. The proposed project studies generating mechanism of gear-shifting impact and ‘non-impact shifting’ control method for this configuration. First, a high-fide

英文关键词： Electric-drive Mechanical Transmission；Gear-shifting Impact；Gear-shifting Performance；Feedforward-feedback Control；Hybrid System