神经网络控制在无级变速器压力控制中的研究与应用
前言：减少碳排放和提高汽车燃油经济性的要求因燃料资源减少和全球变暖的影响而备受关注。汽车制造商一直在努力实现车队的最大燃油经济性，以达到严格的企业平均燃油经济标准（CAFE）。所有这些都导致了许多关于汽车技术包括混合动力和电动化。在这方面，无级变速器（CVT）有望提高车辆的燃油经济性。
无级变速器（CVT）有多种形式，包括常用的推力带式CVT、环形牵引驱动CVT、变直径弹性带CVT和变形CVT。CVT的研究日益受到关注，在了解CVT的机械原理、摩擦的作用以及控制策略对车辆动力总成性能和效率的影响。
CVT可以在一定范围内实现连续的齿轮比，从而提高整个动力总成的效率，使发动机在最佳工作点运行，同时提供平滑的速度-扭矩曲线。与传统自动变速器相比，CVT消除了换挡时的颠簸，从而提高了驾驶感受。CVT的整体效率很大程度上取决于需要通过液压方式驱动和控制滑轮所需的寄生负荷。
是液压压力控制电路的示例，其中液压泵直接向次级轮毂供应管路压力。通过次级阀控制此供应管路压力，以根据所需的夹紧力来调节压力以适应给定的负载扭矩。主阀调节向主动轮供应管路压力。在实际操作和稳态工作下，主压力的调节由一个3D地图来控制，该地图将主压力与次级压力比与CVT的速度和扭矩比相关联。
压力控制系统主动控制主夹紧力，减少带滑动。尽管压力控制系统是控制速比的一种更简单的方式，但由于需要关于主推力，扭矩和速比之间关系的精确信息，尚未被广泛实施。电子控制CVT的发展将压力控制系统的研究推向更广泛的重视。
涉及到变速器主从钳夹力比，这是一种非线性关系，它取决于输入扭矩和齿轮比。这种方法在控制器设计的初期阶段是最常用的，因为它简单可靠，但主要缺点是需要进行实验工作，以生成代表主从变速器力比的查找表。第三种方法是本研究采用的准静态方法，这是一种估计燃油经济性和验证控制策略的流行工具。
该方法基于向后车辆模拟的思想。该方法不考虑瞬态行为，但它证明了控制策略对燃油经济性、车辆性能和驾驶属性的有效性。开发的模型通过控制液压系统中的压力来实现钳紧力控制。这反过来控制了CVT齿轮比，以实现所需的速度，并提高了车辆的燃油经济性。
完整的车辆模型包括一个司机（PID控制器），该控制器接收相对于周期速度的误差，并相应地输出油门和刹车需求。该模型不表示轮滑，因此可以将轮速向后传递到其他动力总成模型，这些模型向前输出发动机转速。辆模块包括作用在车辆上的所有阻力力。
设置的传动比决定发动机的效率，并影响汽车的驾驶性能。在不同的路面负载需求和速度下，必须仔细考虑设置操作点。传动比设定点的选择旨在最小化燃油消耗。这被称为最优操作线跟踪（OOL跟踪）。尽管它优化了燃油经济性，但由于扭矩的限制，它给出了相当差的性能。
使用一个不断增加的速度曲线和最终传动比，计算了每个车速所需的次动力滑轮速度。利用这个次动力滑轮速度和每个速度和次动力滑轮速度的最优节气门位置，计算出最佳CVT变速器齿轮比的映射。系统约束是（最小比率≤CVT比率≤最大比率）。
结论：在Matlab-Simulink中构建了一个包括压力控制器的完整车辆模拟器。该模型经历了两种驾驶循环，即联邦城市驾驶时间表（FUDS）和联邦公路驾驶时间表（FHDS），以评估CVT和控制器的性能。
和可用功率都能够满足循环所需的负载。关于控制器，描述了为最小化燃料消耗所需的目标变速比，如模型开发部分所介绍的，以及CVT压力控制器实现的实际变速比，两者的期望和实际值非常接近。值得注意的是，FUDS大多数情况下都在较高的变速比下运行，而FHDS在较低的变速比下运行，这是由于驾驶循环负载和加速需求的性质所决定的。
