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中国工程机械学报2024年第06期:基于卡尔曼滤波器预测控制的汽车多级变速器传动系统研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:彭华;齐福利;杨宇红;

单位:上海中侨职业技术大学信息工程学院;上海交通大学电子信息与电气工程学院;

摘要:为了提高多级变速器传动系统动力学预测控制精度和运动的稳定性,创建了多级变速器传动系统简图模型,根据拉格朗日定律建立了传输系统的动力学模型。分析了传动系统外部干扰因素,采用卡尔曼滤波器对传动系统角速度、输出轴和离合器扭矩进行了估计,并对预测控制误差进行在线修正,从而建立离散时间状态空间模型。采用Matlab软件对卡尔曼滤波器预测控制结果进行仿真验证,并且与传统比例-微分-积分(PID)控制结果进行对比和分析。结果显示:当传动系统产生的信号为随机信号时,采用PID控制,不仅跟踪误差较大,而且反应速度较慢;但是采用卡尔曼滤波器预测控制,不仅跟踪误差较小,而且反应速度较快。采用卡尔曼滤波器预测控制,能够自适应修正预估阶段,降低噪声对传动系统的影响,提高多级变速器动力学跟踪精度和运动的稳定性。

关键词:汽车;;多级变速器;;传动系统;;卡尔曼滤波器;;预测控制;;仿真

基金资助:教育部产学合作协同育人资助项目(220405181294219)