众所周知,变速器在汽车上起着很重要的作用:它将由动力源输入的转矩,经过一定的传动比由输出轴输出,同时应具有空档和倒档。变速器的档位越多,汽车动力性和经济性都会提高,因此,变速器的性能对于整个传动系统的性能起着至关重要的作用。传统的有级式变速器,由于档位数有限,传动比固定,不便于控制,使能量源尤其是使用内燃机为动力源的传统汽车其经济性和环保性能始终不能宁人满意。自动变速器的使用使变速器的传动比在一定范围内可连续变化,可以使得发动机能工作于高效区域,但由于自动变速器的关键部件——液力变矩器的效率较低,使得汽车的经济性能并没有提高。而无级变速器由于其传动比的连续变化和较高的工作效率受到人们的关注。但早期的无级变速器因为容量小限制了它的发展。随着无级变速器技术的发展,在世界新型环保汽车的研制开发中,普遍有采用无级变速器的趋势。而无级变速器的技术关键就在于对其传动比的精确控制,开发和使用计算机电子控制系统和控制策略,显得尤为重要。 本文从对无级变速器的工作原理开始,分析了一般的控制策略和控制方法,然后叙述了半实物仿真的基础理论和所用开发工具;建立了无级变速器液压执行系统的实时仿真模型,研究无级变速器的实时控制算法。 建立实时仿真控制系统模型,并进行快速控制原型仿真是本文的核心。利用MATLAB/Simulink建立底层夹紧力控制和速比控制系统的仿真模型(电磁阀模型)和PID控制算法模型,整定出了PID控制器的控制参数,同时研究了在离线状态下PID控制参数的变化对控制性能的影响。在离线仿真中,微分系数的改变对系统影响较大。它改变了控制系统的阶跃响应的类型,由原来的过阻尼系统的响应变为欠阻尼系统的响应,系统产生了过调量,改善了系统的动态品质。同时考虑了实际控制的要求,确定了离线仿真状态下控制器参数。 通过MATLAB RTW实时仿真工具箱和dSPACE实时系统,产生电磁阀所需的PWM信号,对无级变速器进行实时仿真,仿真结果说明了所建实时仿真模型的正确性。