[發(fā)明專利]一種基于RTX實(shí)時(shí)控制的汽車同步器自動(dòng)換檔裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611066471.8
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN108119645A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明良
• 申請（專利權(quán)）人: 王明良
• 主分類號: F16H61/02
• 分類號: F16H61/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于RTX實(shí)時(shí)控制的汽車同步器自動(dòng)換檔裝置，采用RTX和LabWindows/CVI結(jié)合的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，以單神經(jīng)元自適應(yīng)PID為控制策略，實(shí)現(xiàn)了換檔曲線的精確跟蹤，取得了較好的效果。該裝置消除了振蕩，加快了系統(tǒng)響應(yīng)速度，提高了系統(tǒng)剛度，達(dá)到了較高的控制精度，操作簡單方便，容易調(diào)節(jié)，實(shí)用性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于RTX實(shí)時(shí)控制的汽車同步器自動(dòng)換檔裝置，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)

同步系統(tǒng)作為汽車變速箱構(gòu)成的關(guān)鍵部件，其性能對降低換檔結(jié)合的沖擊和噪音、減小換檔力和換檔時(shí)間、提高換檔的平順性和變速箱的壽命具有重要意義。同步試驗(yàn)臺可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測得換檔過程中同步器的各項(xiàng)參數(shù)，進(jìn)行性能評價(jià)，試驗(yàn)過程中消除人為因素的影響，提高試驗(yàn)質(zhì)量和效率。

氣動(dòng)伺服同步系統(tǒng)氣動(dòng)伺服技術(shù)實(shí)現(xiàn)換檔曲線的位置跟蹤，精確地輸出跟蹤給定的換檔位移曲線。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種基于RTX實(shí)時(shí)控制的汽車同步器自動(dòng)換檔裝置，采用RTX和LabWindows/CVI結(jié)合的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，以單神經(jīng)元自適應(yīng)PID為控制策略，實(shí)現(xiàn)了換檔曲線的精確跟蹤，取得了較好的效果。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

所述自動(dòng)換擋裝置選用了CAN總線傳感器，而且該傳感器可以直接測得速度絕對值，通過位移差分獲得速度符號，通過速度差分的加速度準(zhǔn)確性較高。

所述自動(dòng)換擋裝置的開發(fā)環(huán)境使用NI公司的專業(yè)測控開發(fā)工具Labwindows/CVI，完成控制程序進(jìn)程的控制，創(chuàng)建共享內(nèi)存等Windows操作，參數(shù)設(shè)置及程序運(yùn)行中的某些狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示。RTX主要完成數(shù)據(jù)的采集、控制算法的實(shí)現(xiàn)，亦即進(jìn)行控制量的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制。

所述自動(dòng)換擋裝置采用單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制，結(jié)構(gòu)相對簡單、計(jì)算量小、權(quán)值學(xué)習(xí)時(shí)間短，明顯優(yōu)于常規(guī)PID算法，有較強(qiáng)的自適應(yīng)性和魯棒性。

本發(fā)明的有益效果是：該裝置消除了振蕩，加快了系統(tǒng)響應(yīng)速度，提高了系統(tǒng)剛度，達(dá)到了較高的控制精度，操作簡單方便，容易調(diào)節(jié)，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制器原理圖。

圖2是本發(fā)明的控制策略圖。圖中：1.比例流量閥；2.主動(dòng)氣缸；3.被動(dòng)氣缸；4.力傳感器；5.比例流量閥；6.氣源。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，氣動(dòng)伺服換擋機(jī)械手系統(tǒng)主要硬件有：主動(dòng)氣缸，負(fù)載氣缸，位移、速度傳感器，拉壓力傳感器，A/D、D/A以及CAN總線數(shù)據(jù)采集卡，比例流量控制閥，工控機(jī)等。

主動(dòng)和被動(dòng)氣缸分別采用日本SMC公司的，型號為CDA1LH50-500和MBL100-150。

比例流量控制閥選用德國FESTO公司的MPYE-5-1/B-HF-010-B型號的流量控制閥，該閥性能好(平直段頻帶達(dá)80Hz)、易于使用(功放部分集成在閥頭上)、價(jià)格適中。

位移傳感器：由于系統(tǒng)控制精度要求較高，且速度、加速度作為狀態(tài)參量也要參與控制，因此對位移傳感器的測量精度要求較高。采用模擬式傳感器易于產(chǎn)生噪聲，在進(jìn)行速度、加速度求解時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的偏差，考慮到數(shù)字式傳感器精度高，抗干擾性能強(qiáng)，選用了CAN總線傳感器，而且該傳感器可以直接測得速度絕對值，通過位移差分獲得速度符號，通過速度差分的加速度堆確性較高。

A/D采集卡采用研華公司的PCL816板卡，選用與其對應(yīng)的接線板為PCLD880，CAN總線數(shù)據(jù)采集卡采用研華公司的PCL841板卡，D/A控制卡采用研華公司的PCL726板卡，選用與其對應(yīng)的接線板為PCLD780。