汽車自動變速系統智能控制方法研究

童玉正安徽蚌埠鐵龍汽車維修有限公司

汽車自動變速系統智能控制方法研究

童玉正
安徽蚌埠鐵龍汽車維修有限公司

摘要：隨著科技的不斷發展，汽車已成為我們日常生活中重要的交通工具，怎樣改進、優化汽車已成為我們共同關注的話題，也是人們對汽車行業提出的要求。汽車自動變速系統智能控制便是現代汽車發展中重要的技術之一，自動變速智能控制系統是汽車智能化的標志。將智能控制技術與汽車的自動變速控制系統相結合是提高汽車控制性和靈活性的重要舉措。筆者針對汽車自動變速系統智能控制技術進行了相應的研究。

關鍵詞：自動變速；智能控制；人工控制

引言

在近幾年來，信息技術快速發展，信心技術的發展帶動了自動化的發展，自動化應用在各個領域，尤其是汽車上有許多系統已經能夠實現自動化。人工控制的自動化相較于傳統控制方法具有邏輯清晰、策略靈活、工作精準、反應快捷等優點，人工控制智能化的優勢是傳統方法所不能比擬的。因此，自動控制領域的許多專家學者把模擬人類大腦運作的智能化控制看做自己不斷研究的目標。

一、汽車自動變速系統智能控制的研究現狀

就目前的發展狀況來看，汽車自動變速器主要有電控液力機械式自動變速器AT、連續可變傳動比自動變速器CVT和電控機械式自動變速器AMT三種類型。自微型計算機從上世紀80年代開始發展以來，許多自動變速器開始嘗試著使用微機控制，從而減小傳統控制中出現的誤差，提高控制性能。微機技術的發展不僅僅推動了自動化的發揮，同時還影響了傳統手動變速器的發展。

我國是吉林大學汽車工程學院最早對電控機械式自動變速器進行研究的單位，該學院于1985年著手于電控機械式自動變速器AMT的研究，在1989年的時候，該學院成功將電控機械式自動變速器AMT應用于汽車上，并進行了相應的實驗，從而獲得了初步的研究成果。在此之后，逐漸開始出現研究汽車智能化控制的公司，如1991年重慶歐翔汽車電子有限公司開始著手于電控機械式自動變速器AMT的研究，并于1998年在國產紅旗轎車上進行了成功的試驗。此時的國外，電控機械式自動變速器AMT經過多年的研究后已經能夠正式進入使用階段，如德國生產的BMW-M3和瑞典生產的SAAB轎車等。

二、智能控制相關理論

1、智能控制的基本概念

雖然智能化控制技術成為許多專家學者研究的重點，但是智能控制技術至今沒有一個統一的概念，也沒有一個確切的系統描述，本文展示了大多數學者認可的關于智能控制的基本概念：

（1）智能控制具有一定的適用范圍，其使用對象應是一個不確定模型，且控制較為復雜；

（2）智能控制是模擬人類大腦運轉的，必須具備人類的環境感知能力、學習能力、適應能力、聯想能力及記憶能力等，同時應該具有計算機嚴密的邏輯思維能力和推理能力，能夠對復雜困難的任務進行分析、組織和協調；

（3）智能控制不是一門與其他知識無關的學科，它恰恰是一種可以應用在多方面、多領域的學科，是可以促進各類學科相互交流的交叉學科。

2、智能控制的體系結構

智能控制不是理論上的空談，它是技術與理論相結合的應用型技術，是能夠直接作用在實際對象上的實用型技術。在本文的研究中，給出了智能控制技術體系結構的結構圖，如下所示：

智能控制技術體系并不只是上圖中那么簡單，它是一個具有發展潛力的技術體系，隨著知識和技術的不斷更新，新的智能控制技術會不斷涌現，智能控制技術體系結構也將會不斷壯大。

三、智能控制中存在的問題

1、控制系統的穩定性

在智能控制技術發展的過程中遇到了許多的問題，其中穩定性分析是智能控制技術發展中遇到的一個難題，也是眾多專家學者較為關注的問題之一。在一個工程系統中，穩定性是其最基本、最重要的一個要求，穩定性不達標會嚴重影響工程體系的質量。對于穩定性的分析，人們習慣采用Lyapunov直接分析法來分析，直接分析法對建立數學模型不是非常依賴，其關鍵在于找到系統中客觀存在的一個標量函數V（x，t），但是往往尋找標量函數是非常困難的。在智能控制系統中，被控制的對象非常復雜，一般不能夠對其進行建模，且多為非線性、參數多變的，要分析出其穩定性是非常困難的。但是在人工控制的過程中，控制著可以將系統輸出額度不穩定性特征進行收集，并做出相應的預測判斷，采取有效措施將可能出現的不穩定性扼殺在搖籃里，以此來保證系統的穩定性。

2、學習控制的收斂性

在學習控制系統的過程中，其收斂性是影響學習控制的主要因素，在學習算法不收斂的情況下，學習控制幾乎不可能達到預期的目標。如下圖所示：將學習控制的過程作圖為三維的坐標，其中k軸為學習軸，下圖即為時間軸連續與學習軸離散的綜合過程，每次發生離散事件必是沿時間控制，由此，據收斂性可得，在最終一次沿時間軸連續即最后一次離散事件中都有e(t)=0，t∈[0,T]。

圖2　學習控制的誤差變化過程

四、本文所研究智能控制的方法

所有智能化控制的出發點都是模擬人類控制的某種行為，每種智能化控制都具有自己的特色。所以，在實際使用智能化控制中，模擬人類的哪些控制特征是根據被控制對象的特點、屬性及控制目標和要求來制定的。筆者希望能夠將汽車變速系統與智能化控制更好的相結合，為車輛自動變速的研究提供幫助，以促進AMT車輛的變速自動控制的發展，使其具有更高的性能，使人們能夠更加滿意。不同于實驗，汽車在實際行駛過程中會遇到各種各樣的環境，而汽車自動變速系統依賴于外界的環境和汽車本身的狀態，所以，在實際操作中要根據汽車運行的具體條件對控制性能進行不同的改進。

五、結語

隨著現代電子技術的不斷發展，汽車上使用的電子技術越來越多，自動化變速技術也受到了廣泛的重視，將汽車變速系統與自動化智能控制相結合符合時代發展的需要，符合人們對汽車發展的要求。對電控機械式自動變速器AMT進行研究不僅能夠促進自動化控制技術的發展，還能夠促進我國汽車行業的發展，有效提高汽車的性能、實用性和汽車的使用價值。由此可見，研究汽車自動化變速系統智能控制系統對于新時代汽車行業發展的必要性。

參考文獻：

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作者簡介：童玉正，男，汽車維修高級技師、工程師，本科，研究方向：轎車自動變速器、電控發動機。