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控制参数灵敏性分析优化方法

【摘要】:综合考虑以上因素,Wc=4时控制效果更为合理。

为了更好地验证本章所提模式切换控制策略的性能,下面将分析几个关键参数对模式切换控制效果的影响。

8.4.2.1 离合器转矩权重参数

根据前文可知,在基于最小化的控制分配中,控制加权矩阵 Wu的设置决定着发动机电机A、电机B和离合器转矩,而离合器转矩的变化趋势又直接影响着模式切换响应速度的快慢、输出转矩的波动以及滑摩功。因此,这里在保证其他参数不变的情况下,离合器转矩权重参数 Wc分别取2,4和8,图8.11分别给出了不同 Wc数值下的仿真结果。

图8.11 离合器转矩在不同权重参数下的仿真结果对比

(a)离合器转矩;(b)输出转矩;(c)冲击度;(d)离合器滑摩功

由仿真结果可以看出,Wc取值越大,离合器转矩越大,变化速率变快,使得离合器滑摩时间缩短,但会导致更大的输出转矩波动和瞬时冲击,同时也增加了离合器的滑摩功。定量计算,Wc取值2,4和8时,离合器滑摩时间分别为0.354 s,0.311 s和0.296 s,输出转矩波动范围分别为2 692 N· m,2 815 N· m和2 983 N ·m,离合器接合瞬时冲击绝对值分别为2.98 m/s3,3.79 m/s3和 4.93 m/s3,离合器滑摩功分别为1 288 J,1 435 J和1 654 J。因此,Wc的取值影响着所提模式切换控制策略的控制效果。综合考虑以上因素,Wc=4时控制效果更为合理。

8.4.2.2 离合器速差阈值参数

在保证其他参数不变的情况下,离合器接合速差阈值 Δωc分别取150 r/min,250 r/min和300 r/min,仿真结果如图8.12所示。可以看出,Δωc取值越小,离合器滑摩时间越短,离合器转矩需求越小,使得输出转矩波动和滑摩功越 小。定量计算,Δωc取值150 r/min,200 r/min和300 r/min时,离合器滑摩时间分别为0.292 s,0.304 s和0.311 s,输出转矩波动范围分别为2 564 N ·m,2 728 N ·m和2 815 N ·m,离合器接合瞬时冲击度绝对值分别为4.98 m/s3,4.42 m/s3和3.79 m/s3,离合器滑摩功分别为519 J,1 049 J和1 435 J。在实际系统中,由于传感器误差和执行器的延迟特性,通过选择较小的 Δωc来实现缩短模式切换时间是不现实的;另外,由图8.12(c)可以发现,较小的 Δωc意味着会造成较大的离合器接合瞬时冲击。

图8.12 离合器在不同接合速差阈值下的仿真结果对比

(a)离合器转矩;(b)输出转矩;(c)冲击度;(d)离合器滑摩功