[发明专利]一种基于RTX实时控制的汽车同步器自动换档装置

说明书

一种基于RTX实时控制的汽车同步器自动换档装置，采用RTX和LabWindows/CVI结合的实时控制系统，以单神经元自适应PID为控制策略，实现了换档曲线的精确跟踪，取得了较好的效果。该装置消除了振荡，加快了系统响应速度，提高了系统刚度，达到了较高的控制精度，操作简单方便，容易调节，实用性强。

技术领域

本发明涉及一种基于RTX实时控制的汽车同步器自动换档装置，适用于机械领域。

背景技术

同步系统作为汽车变速箱构成的关键部件，其性能对降低换档结合的冲击和噪音、减小换档力和换档时间、提高换档的平顺性和变速箱的寿命具有重要意义。同步试验台可以实时准确测得换档过程中同步器的各项参数，进行性能评价，试验过程中消除人为因素的影响，提高试验质量和效率。

气动伺服同步系统气动伺服技术实现换档曲线的位置跟踪，精确地输出跟踪给定的换档位移曲线。

发明内容

本发明提出了一种基于RTX实时控制的汽车同步器自动换档装置，采用RTX和LabWindows/CVI结合的实时控制系统，以单神经元自适应PID为控制策略，实现了换档曲线的精确跟踪，取得了较好的效果。

本发明所采用的技术方案是：

所述自动换挡装置选用了CAN总线传感器，而且该传感器可以直接测得速度绝对值，通过位移差分获得速度符号，通过速度差分的加速度准确性较高。

所述自动换挡装置的开发环境使用NI公司的专业测控开发工具Labwindows/CVI，完成控制程序进程的控制，创建共享内存等Windows操作，参数设置及程序运行中的某些状态数据显示。RTX主要完成数据的采集、控制算法的实现，亦即进行控制量的计算，实现系统实时控制。

所述自动换挡装置采用单神经元自适应PID控制，结构相对简单、计算量小、权值学习时间短，明显优于常规PID算法，有较强的自适应性和鲁棒性。

本发明的有益效果是：该装置消除了振荡，加快了系统响应速度，提高了系统刚度，达到了较高的控制精度，操作简单方便，容易调节，实用性强。

附图说明

图1是本发明的单神经元自适应PID控制器原理图。

图2是本发明的控制策略图。图中：1.比例流量阀；2.主动气缸；3.被动气缸；4.力传感器；5.比例流量阀；6.气源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，气动伺服换挡机械手系统主要硬件有：主动气缸，负载气缸，位移、速度传感器，拉压力传感器，A/D、D/A以及CAN总线数据采集卡，比例流量控制阀，工控机等。

主动和被动气缸分别采用日本SMC公司的，型号为CDA1LH50-500和MBL100-150。

比例流量控制阀选用德国FESTO公司的MPYE-5-1/B-HF-010-B型号的流量控制阀，该阀性能好(平直段频带达80Hz)、易于使用(功放部分集成在阀头上)、价格适中。

位移传感器：由于系统控制精度要求较高，且速度、加速度作为状态参量也要参与控制，因此对位移传感器的测量精度要求较高。采用模拟式传感器易于产生噪声，在进行速度、加速度求解时会产生较大的偏差，考虑到数字式传感器精度高，抗干扰性能强，选用了CAN总线传感器，而且该传感器可以直接测得速度绝对值，通过位移差分获得速度符号，通过速度差分的加速度堆确性较高。

A/D采集卡采用研华公司的PCL816板卡，选用与其对应的接线板为PCLD880，CAN总线数据采集卡采用研华公司的PCL841板卡，D/A控制卡采用研华公司的PCL726板卡，选用与其对应的接线板为PCLD780。