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基于MATLAB的无级变速器动态特性预测

今天的客座博主是亚历克斯·席尔瓦·达普里菲卡卢卡斯·马丁斯·李嘉图联合国巴西利亚大学- - - - - -塞拉多-巴哈SAE团队他们将会交货说明他们是如何利用MATLAB预测contin的动态行为的u无级变速器(CVT)。

介绍和动机

无级变速(CVT)是一种汽车自动变速器概念,能够连续改变传动比,保持发动机旋转恒定,从而传递扭矩和功率。使用无级变速器是相当地常见的巴哈赛团队,因为它能够取代传统离合器及其应用的可能性被调整适用于不同的应用。

在这种情况下,我们来自pirata塞拉多巴哈赛团队布拉斯利亚大学,多年来一直致力于调整飞锤和弹簧组,以确定最佳组为我们的汽车提供更好的纵向性能。然而,多年来,这种设置进行了主要是在实验基础上,这需要大量的测试时间和财力

因此,在最后一年我们决定实施一个雄心勃勃的计划毕业论文,从控制机构和皮带的建模入手,在MATLAB中开发了一种预测无级变速器动态行为的算法。Consequently,有可能改变系统的输入飞锤的质量和惯性、弹簧刚度并分析了副轮转动和转矩的输出。因此CVT的设计和安装过程更便宜的较少的详尽的

最初的目标是设计我们自己的无级变速器模型,但在看到算法的复杂性和各种可能性后,我们意识到要成功,我们需要充分了解模型变量。然后,我们缩小到焦点只是论运动学和动态分析

我们将尝试以下主题简要介绍我们在项目开发的当前阶段所获得的方法和结果,以及未来的实施和项目。

方法论

n阶to模型全球CVT行为我们把工作分成几份两个不同的型号,一个用于皮带和皮带其他的驱动机构第一个模型,对带节点进行离散化处理加入那就用弹簧和阻尼器节点及功率时间决定了问题的解决每个节点中的力平衡。图1显示了皮带离散化和作用在皮带上的力节点[1]方程1,每个节点的力之和。

图1:作用在节点上的力[1]

用每个节点的力之和除以质量,我们得到了运动的动力学方程.对方程2进行两次积分,我们可以找到节点的位置值。

因此,有主滑轮输入旋转数据,皮带轮上的轴向力以及提交给系统的电阻扭矩,我们能够发现每一个的位置和速度离散化节点和因此确定th上的旋转和扭矩e辅助滑轮。

We使用机械无级变速器在我们巴哈所以力的平衡泉和飞锤产生的离心力发动机的转动给出了驾驶轴向力,图2哪一个是皮带模型的输入因此我们开发了控制机构的模型,并将该系统与皮带代码耦合。

图2主皮带轮上的自由体图

这样,我们就有了构建脚本的所有模型。图3中的流程图显示了算法的逻辑顺序。用初始值作为输入条件下,我们计算了力量的平衡和龙格-库达采用微分方程求解的方法,输出分析了次滑轮上的位移曲线、力矩和皮带位置。

图3:算法的逻辑顺序

这样,我们就有了一个能够感知CVT控制参数变化的模型,即这样我们就可以分析他们的干扰在耦合速度的结果下,输出转矩和换档比。因此建立的过程我们的汽车更快,也更便宜,因为我们可以驾驶汽车MATLAB中的几种组合这在实验上是不可能的。

结果与结论

R运行完整的模型可以执行几种分析。在视频1,可以分析连续变化的传输特性转移传动比。正如预期的那样,驱动控制机构产生的轴向力的应用会产生紧侧张力和松侧张力,从而将扭矩传输到辅助皮带轮。

视频1:连续变速箱变化期间的皮带牵引力

从图4中沿节点的牵引力分布可以清楚地看出皮带两侧张力的差异。The区域红色表示上的节点主皮带轮,蓝色上的节点辅助滑轮绿色标记滑轮外部的节点。

图4:牵引力沿节点的分布–主滑轮上的节点(红色)、次滑轮上的节点(蓝色)、滑轮外的节点(绿色)。

传动过程中的松弛动态行为分析非常有用,因为它可以表征传动效率,而传动效率受皮带和皮带轮之间的滑动影响很大。这种行为是不可能发生的分析在静态模型中,没有带的离散化。

dri时间上的ve比率曲线,图5,对我们来说是非常重要的,因为这个tr传递变异决定a汽车的加速行为.这条曲线作为输入进入一个纵向动力学算法,让我们随着时间的推移汽车的速度和加速度。

图5:随时间变化的传动比

通过在我们项目的尺寸计算中实现该模型,可以模拟实验上不可能实现的条件。此外,它还提供了我们伟大的变革了解无级变速器动态特性的理论知识,以及这些参数是如何刚度、质量、惯性预张力会影响汽车的纵向动力学。

未来的范围

为了继续我们的工作,我们打算将此算法应用到团队已经开发的汽车纵向动力学模型中。因此,在MATLAB的同一程序中,将有可能分析CVT调整参数对整车整体加速度行为和速度的干扰。除了,我们希望在未来开展基于固定变量的控制参数优化分析,开发我们自己的无级变速器,并为BAJA比赛提供优化设计。

获取更新在…上我们的进展或回答任何问题年代关于我们的动态CVT模型,请随时与我们联系链接爱丁还是团队的一款图片分享应用

谢谢你的阅读,希望你喜欢干杯!

工具书类

[1]胡里奥,G。;普兰特,J.-S.安experimentally-val回避模型的橡胶带无级变速器机械师机械与机械理论《阿赫托尔》,第46节,第1037-1053页,08年2011。

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