【摘 要】
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变速器作为汽车动力总成中的关键一环,对汽车动力传输的影响举足轻重。机械式自动变速器（Automated Mechanical Transmission,AMT）由于动力传输效率高,成本低,自始至终备受青睐。但AMT在换挡过程中长时间的中断严重影响着车辆的驾驶性、动力性和舒适性。本文以某型5挡AMT为研究载体,以电控电动式选换挡执行器为研究对象,为在实现精确位置控制的同时,缩短换挡中断时间、减小换挡
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变速器作为汽车动力总成中的关键一环,对汽车动力传输的影响举足轻重。机械式自动变速器（Automated Mechanical Transmission,AMT）由于动力传输效率高,成本低,自始至终备受青睐。但AMT在换挡过程中长时间的中断严重影响着车辆的驾驶性、动力性和舒适性。本文以某型5挡AMT为研究载体,以电控电动式选换挡执行器为研究对象,为在实现精确位置控制的同时,缩短换挡中断时间、减小换挡冲击,对选换挡执行器作出如下研究:（1）首先,选换挡执行器分析及建模。根据AMT换挡控制系统中选换挡执行器的执行机理搭建了执行器的动力源—直流有刷电机及其执行机构的数学模型,并对电机中的相关参数进行辨识。（2）其次,选换挡执行器位置控制器设计。设计了一种新颖的比例-无模型自适应（Propotion Model-Free Adaptive Control,P-MFAC）串级控制器,以实现AMT选换挡执行器的精确位置控制。该控制器由一个无模型自适应（Model-Free Adaptive Control,MFAC）控制的速度内环和一个比例环节控制的位置外环构成。仿真结果表明,与传统的PID控制器和基于趋近律的滑模鲁棒控制器相比,该控制器在精确的位置跟踪控制方面表现良好,具有更快的响应速度和更小的超调量。（3）再次,P-MFAC控制器参数整定。针对P-MFAC控制器目前主要依靠经验进行参数整定而难于获得最优解的问题,将基本粒子群算法和人工免疫算法相结合组成免疫粒子群算法,对控制器参数进行优化,使控制器达到最优的位置控制效果。仿真结果表明,与遗传算法和粒子群算法相比,该算法收敛速度更快,全局搜索能力更强,并具有较高的收敛精度和稳定性。（4）最后,台架试验验证。首先完成单一目标挡位的精确位置控制,以验证P-MFAC控制算法的有效性和优越性。然后进行任意挡位的静态切换试验,通过与传统PID控制器换挡时间的对比,验证P-MFAC控制器的可靠性和先进性。
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