2020年模糊控制工程机械论文

模糊控制工程机械论文 曲线是某高原型装载机全程调速的柴油机、变矩器和变速箱共同工作，油门开度一定，即泵轮转速一定时，个档位的变矩器效率曲线在发动机与液力变矩器匹配关系确定的情况下，影响传动系统效率的主要因素有：液力变矩器的传动效率变速箱及各部分传动轴的传动效率由于变速箱及各部分传动轴是纯机械传动，其效率可以认为是定值于是，的变矩器效率曲线反映了液力变矩器传动效率的变化相同泵轮转速的相邻曲线交点，就是所求该泵轮转速的换档点（变速箱输出轴转速）对所有可能泵轮转速，求出对应于该泵轮转速的换档点，这样就可以得到装载机效率换档规律的换档曲线 模糊控制器的设计是指确定模糊控制器的输入变量和输出变量通常将模糊控制器输入变量个数称为模糊控制器的维数模糊控制器的维数越高，控制越精细但是维数过高，模糊控制规则就会变得很复杂，实现控制算法相对困难所以本文设计的是二维模糊控制器自动换档模糊控制器是整个控制系统的核心，它由模糊化、模糊推理、反模糊化等多个知识库模块组成，其工作原理是：由模糊控制器采集车辆的各种信号，如油门开度、发动机转速、涡轮转速、档位等，通过对各参数的分析，控制器可判别系统的工作状况，根据换档规律决定是否换档，从而保证传动系统效率最高、性能最优本文选择发动机转速，变速箱输出轴转速作为输入变量，取变速箱档位为输出变量。 输入、输出变量论域的确定 输入量的真实论域（即变化范围）要变换到模糊控制器的内部论域将泵轮转速分别变换到内部论域为：，变速箱输出轴转速内部论域，档位内部论域，根据某高原型装载机的实际运行情况，取泵轮转速、变速箱输出轴转速的变化范围分别为：，可得量化因子， 模糊化 在这个部分中，系统精确的输入量被转化成模糊量将输入参数泵轮转速划分为个模糊集合，变速箱输出轴转速划分为个模糊集合对于输入，有极小（）、小（）、中（）、大（）、极大（）个隶属函数；对于输入，有极小（）、小（）、中小（）、中（）、中大（）、大（）、极大（）个隶属函数输出量档位以单点表示，其取值为：档（），档（），档（），档（） 定义语言变量的隶属度函数 隶属函数在模糊控制系统中所起的作用是将普通的清晰量转化为模糊量，以便进行模糊逻辑运算和推理，并将模糊推理合成出的结果逆模糊化为普通的清晰量，以便驱动执行器达到控制目的隶属函数应覆盖整个取值范围，并在整个取值范围内均匀分布隶属函数曲线形状较尖的模糊子集分辨率较高，控制灵敏度也较高相反，隶属函数曲线较缓，控制特性和系统特性也较平缓，系统稳定性较好某个取值范围需要敏感一些，则相应的隶属函数可取“密”一些另外，各模糊子集之间也有相互影响，即隶属函数之间有重叠一般重叠的隶属度值为，值过大易造成个模糊子集难以区分，使控制的灵敏度显著降低；值过小则会使系统变得过于复杂发动机怠速转速为，当发动机转速低于怠速转速时，不满足工作要求，故型隶属度函数比较接近实际其他的函数采用高斯函数。根据装载机效率换档规律的换档曲线，对变速箱输出轴转速取前个隶属函数密一些，后个隶属函数稍稀一些变速箱输出轴转速的各模糊子集的隶属函数曲线档位的隶属度函数取单点分布对输出档位各子集（，）的隶属函数。 模糊控制规则的建立 模糊控制器的控制规则是基于手动控制策略，而对于车辆的换档过程，手动控制策略就是驾驶员操作经验的积累为保证液力变矩器高效性，本文采用二输入一输出的控制器，输入参数泵轮转速取个语言值，变速箱输出轴转速取个语言值，则控制规则数为个这样，控制的知识库可以描述成个形式的规则。 为了验证上述换档规律的正确性，根据某高原型装载机动力传动系统数学模型及效率换档规律，建立了基于模糊控制的效率换档规律仿真模型。仿真初始条件如下：泵轮和变速箱输出轴的初始转速，；油门取；仿真时间为仿真结果如图所示随着负载力矩的增加，变矩器逐渐进入低效区，变速箱自动进行降档，由档降至档，在档停留一段时间后降至档，在档停留一定时间后降至档，以保证液力变矩器在高效区工作然后，随着负载力矩的减小，变矩器又逐渐进入低效区，变速箱也自动进行升档，以保证液力变矩器在高效区工作仿真结果证明了模糊控制器能够控制变速箱换档来保证液力变矩器在高效区工作。 针对工程机械工作特点及动力传动系统效率低问题，从液力变矩器和变速箱入手，提出了利用变速箱换档来控制液力变矩器始终工作在高效区的效率换档规律，并开发了采用多输入单