汽车连杆机械自动节能传动的控制系统设计

汽车连杆机械自动节能传动的控制系统设计

乔健超

大连奥托股份有限公司辽宁省大连市116050

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，汽车连杆机械作为整个汽车车体的重要机械部件，在实现汽车的发动机输出传动以及转轴输出中发挥重要作用。汽车连杆机械传动系统的优化控制是实现汽车连杆稳态工作的关键，为了提高汽车动力输出的平稳性和整个汽车减震和传动的稳定性，需要进行汽车连杆机械的传动优化控制，结合自适应控制律设计和控制系统的硬件设计，提高汽车连杆机械的传动控制品质，研究汽车连杆机械控制方法在汽车制造和汽车设计中具有很好的应用价值，相关的控制系统设计方法研究受到人们的极大重视。在不同荷载下，汽车连杆机械的自动节能传动特性具有相应的动态特征，通过提取不同荷载下的汽车连杆机械的自动节能传动特性，并进行特征分析和信息融合，实现汽车连杆机械自动节能传动特性监测与控制。

关键词：汽车；连杆机械；节能；传动控制

引言

对汽车连杆机械自动节能传动控制系统进行优化设计，不仅有助于提高汽车连杆工作的稳定性、安全可靠性，同时对于降低汽车动力输出损耗、减轻连杆传动时汽车的震动感均具有积极的帮助作用。利用优化后的汽车连杆机械自动节能传动控制系统可以对传统控制方法存在的稳态误差较大、传动容易失去稳定等不足进行有效弥补，对于推动我国汽车车体设计制造的可持续发展同样具有一定现实意义。通过将汽车连杆机械自动节能传动控制系统设计作为主要研究内容。对汽车连杆机械自动节能传动控制系统进行优化设计，通过运用仿真实验的方式得出本文所设计的汽车连杆机械自动节能传动控制系统具有较高的控制品质。

1传统汽车连杆机械自动节能传动控制方法分析

在汽车车体当中，汽车连杆机械使其极为重要的机械部件之一，是汽车能够有效实现发动机输出转动、转轴输出功能的关键所在。因受到各荷载的作用影响，使得汽车连杆机械自动节能传动特性所具有的动态特征也存在明显的差异性，从理论上来说工作人员在将各荷载下汽车连杆机械自动节能传动特性进行精准提取，并对其进行深入分析后，可适时测控汽车连杆机械自动节能传动。在传统控制汽车连杆机械自动节能传动的方法当中，工作人员通常会选择使用模糊PID法或是反演控制法，但经过反复多次实践操作，证明使用传统控制法对汽车连杆机械自动节能传动进行控制时，虽然可以获得一定的控制效果，但由于其经常容易出现稳态误差，因此导致控制实效始终无法得到切实提升。为此，有必要重新优化设计一种汽车连杆机械自动节能传动控制法，在有效满足其控制需求的同时，最大程度地避免出现稳态误差。

2汽车连杆机械自动节能传动控制系统优化设计分析

2.1控制系统的硬件设计

在上述进行了控制律和控制算法设计的基础上，进行控制系统的硬件设计，采用传感器模块进行汽车连杆机械自动节能传动控制系统的集成信息采集，在DAQ－STC上引入中央控制模块进行控制指令加载，控制电路以S3C2440AAＲM9处理器为控制核心板，结合嵌入式和DSP设计技术，核心控制芯片由2片16－bit宽度的32MSDＲAM组成，通过AMBA2.0（Ad-vancedMicrocontrollerBusArchitecture）总线接口与外部设备相连。

2.2控制律优化设计

在构建汽车连杆机械自动节能传动控制的被控对象模型和控制约束参量模型的基础上，进行控制律的优化设计，本文提出一种基于变结构模糊PID和误差反馈补偿的汽车连杆机械自动节能传动控制方法，采用模糊PID变结构控制方法进行控制律的优化设计，汽车连杆传动力学参量，在与其对应的权重值进行相乘，即可得到基于输出层i的控制器辨识参数，其计算公式如下：

其中，表示的便是输出层i下的控制器辨识参数，表示的则是与汽车机械连杆传动力学参量相对应的权重值。当时刻为k时以往汽车连杆机械传动控制系统输入特征量表示如下：

即可准确输出基于稳定状态下的汽车连杆位移、摆杆倾角控制的控制律，此时在汽车连杆机械自动节能传动控制系统的作用下，其控制律表现出显著的稳态收敛特征。

3汽车连杆机械自动节能传动控制系统仿真实验

3.1实验平台搭建

本文选择使用仿真实验的方式对设计的汽车连杆机械自动节能传动控制系统实际效用进行验证。在实验过程中，本文通过结合其他相关研究资料，选择使用Matlab设计系统控制算法，同时为了能够有效提高仿真实验的效率，简化部分实验步骤，本文还选择直接使用Simulink仿真平台测试本文所设计的汽车连杆机械自动节能传动控制系统硬件部分。在将VisualDSP++4.5引入到此次仿真实验中后，针对汽车连杆机械自动节能传动控制系统搭建其专门的高效仿真平台。

3.2实验结果分析

在完成仿真实验平台搭建后，本文在对汽车连杆机械自动节能传动控制系统进行仿真过程中，将其初始状态设定为，设定每隔0.2s由仿真实验平台自动采集汽车连杆机械传动力学参数，在将整个仿真实验时长设定为12s，并将控制迭代补偿设定为20。在严格参照国家相关标准要求，对汽车连杆机械自动节能传动控制系统初始状态各项参数进行相应设置，如将参数适量值设定为0.5，将参数值设定为1，在根据设定好的各项仿真参量利用该仿真实验平台对汽车连杆机械自动节能传动控制系统的运行性能进行防真实验后，根据最终得到的仿真结果可知本文所设计的控制系统具有良好收敛性和控制精确性。例如结果显示，在迭代步长为10时，使用本文所设计的汽车连杆机械自动节能传动控制系统，连杆传动控制误差为0.25N，但使用传统控制方法其连杆传动控制误差则为0.45N。而当迭代步长为20时，在本文所使用的控制方法下，汽车连杆传动控制误差为0.1N，而使用传统控制方式下汽车连杆传动控制误差则为0.33N，由此可见，本文所设计的控制系统确实具有较高的控制品质。

结语

人们的生活质量不断提升，汽车作为出行的必备工具，考虑到发动机的机构组成，需要加强发动机连杆制造工艺技术，汽车连杆机械传动系统的优化控制是实现汽车连杆稳态工作的关键，为了提高汽车动力输出的平稳性和整个汽车减震和传动的稳定性，需要进行汽车连杆机械的传动优化控制，结合自适应控制律设计和控制系统的硬件设计，提高汽车连杆机械的传动控制品质，本文提出一种基于变结构模糊PID和误差反馈补偿的汽车连杆机械自动节能传动控制方法。构建汽车连杆机械自动节能传动控制的被控对象模型和控制约束参量模型，采用模糊PID变结构控制方法进行控制律的优化设计，并进行了汽车连杆机械的自动节能传动控制系统的硬件设计，研究表明，本文设计的控制系统稳定性较高，收敛性较好，控制误差较低。

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