神經網絡控制在無級變速器壓力控制中的研究與應用
前言：減少碳排放和提高汽車燃油經濟性的要求因燃料資源減少和全球變暖的影響而備受關注。汽車制造商一直在努力實作車隊的最大燃油經濟性，以達到嚴格的企業平均燃油經濟标準（CAFE）。所有這些都導緻了許多關于汽車技術包括混合動力和電動化。在這方面，無級變速器（CVT）有望提高車輛的燃油經濟性。
無級變速器（CVT）有多種形式，包括常用的推力帶式CVT、環形牽引驅動CVT、變直徑彈性帶CVT和變形CVT。CVT的研究日益受到關注，在了解CVT的機械原理、摩擦的作用以及控制政策對車輛動力總成性能和效率的影響。
CVT可以在一定範圍内實作連續的齒輪比，進而提高整個動力總成的效率，使發動機在最佳工作點運作，同時提供平滑的速度-扭矩曲線。與傳統自動變速器相比，CVT消除了換擋時的颠簸，進而提高了駕駛感受。CVT的整體效率很大程度上取決于需要通過液壓方式驅動和控制滑輪所需的寄生負荷。
是液壓壓力控制電路的示例，其中液壓泵直接向次級輪毂供應管路壓力。通過次級閥控制此供應管路壓力，以根據所需的夾緊力來調節壓力以适應給定的負載扭矩。主閥調節向主動輪供應管路壓力。在實際操作和穩态工作下，主壓力的調節由一個3D地圖來控制，該地圖将主壓力與次級壓力比與CVT的速度和扭矩比相關聯。
壓力控制系統主動控制主夾緊力，減少帶滑動。盡管壓力控制系統是控制速比的一種更簡單的方式，但由于需要關于主推力，扭矩和速比之間關系的精确資訊，尚未被廣泛實施。電子控制CVT的發展将壓力控制系統的研究推向更廣泛的重視。
涉及到變速器主從鉗夾力比，這是一種非線性關系，它取決于輸入扭矩和齒輪比。這種方法在控制器設計的初期階段是最常用的，因為它簡單可靠，但主要缺點是需要進行實驗工作，以生成代表主從變速器力比的查找表。第三種方法是本研究采用的準靜态方法，這是一種估計燃油經濟性和驗證控制政策的流行工具。
該方法基于向後車輛模拟的思想。該方法不考慮瞬态行為，但它證明了控制政策對燃油經濟性、車輛性能和駕駛屬性的有效性。開發的模型通過控制液壓系統中的壓力來實作鉗緊力控制。這反過來控制了CVT齒輪比，以實作所需的速度，并提高了車輛的燃油經濟性。
完整的車輛模型包括一個司機（PID控制器），該控制器接收相對于周期速度的誤差，并相應地輸出油門和刹車需求。該模型不表示輪滑，是以可以将輪速向後傳遞到其他動力總成模型，這些模型向前輸出發動機轉速。輛子產品包括作用在車輛上的所有阻力力。
設定的傳動比決定發動機的效率，并影響汽車的駕駛性能。在不同的路面負載需求和速度下，必須仔細考慮設定操作點。傳動比設定點的選擇旨在最小化燃油消耗。這被稱為最優操作線跟蹤（OOL跟蹤）。盡管它優化了燃油經濟性，但由于扭矩的限制，它給出了相當差的性能。
使用一個不斷增加的速度曲線和最終傳動比，計算了每個車速所需的次動力滑輪速度。利用這個次動力滑輪速度和每個速度和次動力滑輪速度的最優節氣門位置，計算出最佳CVT變速器齒輪比的映射。系統限制是（最小比率≤CVT比率≤最大比率）。
結論：在Matlab-Simulink中建構了一個包括壓力控制器的完整車輛模拟器。該模型經曆了兩種駕駛循環，即聯邦城市駕駛時間表（FUDS）和聯邦公路駕駛時間表（FHDS），以評估CVT和控制器的性能。
和可用功率都能夠滿足循環所需的負載。關于控制器，描述了為最小化燃料消耗所需的目标變速比，如模型開發部分所介紹的，以及CVT壓力控制器實作的實際變速比，兩者的期望和實際值非常接近。值得注意的是，FUDS大多數情況下都在較高的變速比下運作，而FHDS在較低的變速比下運作，這是由于駕駛循環負載和加速需求的性質所決定的。
