MHMCVT系统数学建模及其换挡控制策略是什么??    从化升降车出租,  升降车出租,  升降车租赁      MHMCVT变速系统模型主要包括四部分。第一部分为动力源模型，本系统采用柴油发动机。第二部分为阻力模型，主要针对空气阻力、滚动摩擦阻力、坡道阻力、加速阻力、牵引阻力等进行建模。第三部分为动力换挡部分模型，主要针对MHMCVT变速箱的前箱体，即MHMCVT系统进行动力学建模。第四部分为中箱体和后箱体转动刚体建模，主要依据实际参数将其转动惯量进行集中分配以便搭建整车动力学模型。第五部分为整车动力学模型，是对已建立模型的整合。系统的数学模型是提出控制策略的基础，明确的数学模型有利于提出明朗的控制方法。本文后续的仿真分析主要依靠图形化多领域仿真平台AMEsim进行，其特点是将分析者从复杂的数学建模中解放，直接采用内置数学模型的通用元件进行一般化组合即可建立较为精准的系统模型。AMEsim在多领域物理建模方面有巨大优势，但其图形化建模方式一方面简化了数学建模过程，另一方面却使各元件成为灰箱，不利于仅根据AMEsim模型提出控制策略，故本文依旧需要针对所研系统搭建数学模型。

    动力源建模,  本文所述系统采用柴油机作为动力源，柴油机选型同改装前的负载换挡变速器一致。柴油机燃油通常由喷油泵提供，柴油机工况多变，而喷油泵的速度特性不能与之适应。当柴油机负载降低，其转速上升，而转速上升使供油泵循环供油量增加，从而加剧转速上升造成恶性循环。相反，柴油机负载增大，其转速下降，循环供油量减少，进一步加剧转速降低。为应对以上问题，柴油机通常具有调速机构，对应特性为调速特性。其中1、2段曲线分别对应于特性曲线的外特性段及调速段，且调速段较陡，发动机输出转矩对转速较为敏感。当柴油机的负载大幅降低时其转速增大，发动机进入调速段工作，少量的转速增加可以使输出转矩快速下降到平衡位置。而当发动机负载在调速范围内从较小值快速增大时也可只降低些许转速而快速进入平衡点。张明柱，周志立在论文《柴油发动机调速特性的连续性数学模型研究》中提出了多线段拟合法建立柴油机调速模型，可以较好拟合出接近实际工况的调速特性曲线。多线段拟合法利用三段曲线叠加拟合柴油机调速特性曲线，三种线段分别为：水平直线段、正弦曲线段及双曲线段。正弦曲线用以拟合外特性部分轮廓，水平直线段用以将正弦曲线段向上平移至正确数值，双曲线段则用以拟合调速部分。此方法最终得到的的调速特性曲线为油门开度及发动机转速en的函数：321eTn,   1T为常数项即水平直线段，其值为发动机最大转矩emT及额定工作点转矩e0T的平均值加上调速段的斜率修正量2b：bTTTeem2201,   2enT为正弦函数。式中正弦函数的幅值为最大转矩和额定点转矩差值的一半，最大转矩点对应转速为emn，额定工作点对应转速为e0n，从emn到e0n对应于正弦函数相位由2/变化到。依据以上设定写出的正弦函数经1T平移后刚好形成外特性曲线轮廓，且最大转矩点、额定工作点对应良好。emaxn为发动机最大转速。er1n、er2n分别为发动机的最低、最高怠速转速，c在线性调速下取1，非线性调速下取0.5。 所研究负载换挡变速器改装前的适配发动机功率为107kW，发动机额定转速2300r/min，扭矩最大值为543Nm。根据以上数据选择东方红6RZT8型柴油机作为动力源。 根据以上参数按多线段拟合法写出柴油机输出转矩函数：23005.4800150012sin48490),其中emaxn为：1680800)maxen.    依据上述数学模型在AMEsim中建立柴油机模型。

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     按照上述模型最终可得柴油机不同油门下的调速特性曲线，给出了5种油门开度下的调速特性，一般在油门大于30%时拟合精度较高，油门开度小于30%时拟合精度有所降低，但相关性系数仍在0.8左右。需要指出的是上述模型为柴油机的稳态模型，柴油机动态模型需要考量调速器响应及各类惯性、阻尼的影响，非常复杂，一般的仿真分析中可以直接采用稳态模型进行后续分析。

      升降车行驶阻力主要包括滚动阻力、空气阻力、坡道阻力、加速阻力、牵引阻力五部分构成,  其中：fF——滚动阻力；wF——空气阻力；iF——坡道阻力；jF——加速阻力；pF——牵引阻力。（1）滚动阻力滚动阻力是由于行驶过程中轮胎变形而产生的阻力矩，其值由下式确定：GfFcosf（3.9）其中：G——整车重量；f——滚动阻力系数；——爬坡度。不同路面其滚动阻力系数有所区别，且为车速平方的函数，但低速段可按常量取值。由于所研系统针对车型为升降车，而升降车属于低速车辆，其工作速度往往低于30km/h，最高速度低于50km/h，故其滚动阻力系数可近似取为定值。（2）空气阻力车辆行驶时整个车身会受到空气对其的阻碍作用，该作用合力在车辆行驶方向进行分解可得到空气阻力，其值由下式确定：15.212aDwAuCF,  其中：wF——空气阻力（N）；DC——风阻系数；A——迎风面积（m2）；au——车速（km/h）。（3）坡道阻力车辆上坡时，车辆重力沿坡道方向的分力即为坡道阻力，其值由下式确定：32GFsin,   （4）加速阻力车辆加速过程中需克服车辆自身的惯性力。惯性力方向与加速方向相反，构成了加速阻力：dtdumFavj.   其中：vm——整车质量（kg）；——车辆质量转换系数。由于MHMCVT变速箱结构复杂，且转动惯量远高于普通车辆变速箱，本文将在之后对其转动惯量进行专门计算，故不在此式中通过取合适的值对变速箱转动惯量的等效质量进行估计，所以直接取为1。

      需要对动力换挡部分主要构件进行建模，包括NGW型行星轮系、液压容腔、液压泵及液压马达。由于控制策略尚未确定，动力换挡相关控制元件不在本节进行建模，后续会在制定控制策略的基础上对控制系统相关元件进行确定，之后再对其模型进行搭建。同样，是否采用变量马达也需要根据控制策略确定。系统是否使用变量马达关系到系统中是否需要单向离合器，单向离合器的模型已建立，本节不对其再做重复。

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