基于dSPACE的AMT電控操縱系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)*

曹淼龍 李強(qiáng) 楊禮康

（浙江科技學(xué)院）

基于dSPACE的AMT電控操縱系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)*

曹淼龍 李強(qiáng) 楊禮康

（浙江科技學(xué)院）

以AMT為研究對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)電控操縱選換擋為目標(biāo)，設(shè)計(jì)電控操縱系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)。由dSPACE控制變速器試驗(yàn)臺(tái)操縱機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成選換擋動(dòng)作，通過(guò)運(yùn)動(dòng)模擬軟件計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證兩種方法獲得換擋操縱桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中操縱桿特定點(diǎn)位的空間位置、速度和定向載荷及其變化率等系列參數(shù)。對(duì)比驗(yàn)證表明該設(shè)計(jì)方案合理可行，對(duì)開(kāi)發(fā)AMT操縱系統(tǒng)測(cè)試裝置具有借鑒意義。

1 前言

AMT能有效改善換擋平順性，降低駕駛疲勞，且輕便靈活的自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)有助于降低換擋沖擊，提高變速器齒輪的使用壽命。為解決如何量化評(píng)判汽車AMT換擋質(zhì)量的問(wèn)題，建立AMT手自一體操縱機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)試驗(yàn)找出影響車輛換擋質(zhì)量的原因，并以選換擋的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，評(píng)價(jià)和優(yōu)化選換擋操縱機(jī)構(gòu)，對(duì)于生產(chǎn)制造者開(kāi)發(fā)AMT操縱裝置具有應(yīng)用價(jià)值[1～4]。

陳玉祥等建立了基于ADAMS換擋過(guò)程中的同步器動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)換擋各階段進(jìn)行仿真分析，獲取換擋力與位移，評(píng)價(jià)手動(dòng)變速器換擋難易程度[5]。徐秀華等闡述了全電式AMT選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理，分析同步器選換擋的時(shí)序、位置控制及故障診斷策略影響后，設(shè)計(jì)同步器控制策略離線與實(shí)時(shí)仿真[6]。為加速可靠的開(kāi)發(fā)測(cè)試過(guò)程，本文在微型汽車電控操縱系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中采用dSPACE加速控制策略的創(chuàng)新和代碼的編寫與重組，實(shí)現(xiàn)操縱機(jī)構(gòu)的選換擋控制，在軟硬件結(jié)合的試驗(yàn)臺(tái)上量化試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為后續(xù)AMT操縱機(jī)構(gòu)的改型提供方便、快速調(diào)整的途徑。

2 操縱機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)概述

本文AMT操縱機(jī)構(gòu)適用于長(zhǎng)安、五菱等微型汽車或重型載貨低速汽車的機(jī)械變速器，適合以低成本換取高性能改型的設(shè)計(jì)，如JL474QG，并側(cè)重于測(cè)量和計(jì)算選換擋操縱桿的空間運(yùn)動(dòng)特性。將操縱桿的空間運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為平面上X、Y兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，這一方式易導(dǎo)致偏離理想位置誤差的出現(xiàn)，且難以查證影響機(jī)構(gòu)傳動(dòng)質(zhì)量的原因?，F(xiàn)采用機(jī)構(gòu)仿真和實(shí)物測(cè)試驗(yàn)證來(lái)對(duì)比計(jì)算與實(shí)測(cè)的差值，分析原因以便后續(xù)的優(yōu)化改進(jìn)。

2.1 操縱系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)

電控操縱機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)硬件包括工控機(jī)、無(wú)線路由器、DS1104、機(jī)械式變速器和手自一體操縱機(jī)構(gòu)等，實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)程控制試驗(yàn)軟件完成操縱機(jī)構(gòu)試驗(yàn)測(cè)試。

操縱機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)試驗(yàn)軟件控制步進(jìn)電機(jī)精確驅(qū)動(dòng)操縱桿來(lái)完成選換擋過(guò)程。在運(yùn)動(dòng)分析中分別對(duì)指定點(diǎn)在X、Y方向上的力和線性位移進(jìn)行獨(dú)立測(cè)算，同時(shí)依據(jù)拉壓力傳感器采集測(cè)得的載荷繪制各自的簡(jiǎn)明數(shù)據(jù)曲線。利用這種機(jī)構(gòu)仿真和實(shí)物測(cè)試相結(jié)合的方法測(cè)定連桿指定方向上的力和變速器操縱桿上各點(diǎn)的線性位移、俯仰角、偏航角等數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)作為后期核算、分析優(yōu)化和修改操縱機(jī)構(gòu)產(chǎn)品參數(shù)的借鑒依據(jù)。

2.2 試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)

為實(shí)現(xiàn)AMT操縱機(jī)構(gòu)的電控，配備工控機(jī)和無(wú)線路由器等硬件和dSPACE、Matlab等軟件平臺(tái)。試驗(yàn)臺(tái)控制原理如圖1所示?？芍ㄟ^(guò)dSPACE單板系統(tǒng)的ADC端口獲取拉壓力、位移傳感器等采集測(cè)量的數(shù)據(jù)和操縱擋位位置信號(hào)，通過(guò)PWM輸出脈沖來(lái)控制選換擋步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

3 硬件設(shè)計(jì)

選換擋機(jī)構(gòu)是AMT電控操縱系統(tǒng)的主要機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化模型如圖2所示?？芍?，其由兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)換擋桿，即由57步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)操縱桿完成左、右擺動(dòng)的選擋動(dòng)作，42步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)操縱桿完成前、后搖動(dòng)的換擋動(dòng)作。

為順利完成選換擋動(dòng)作，需確定步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力源后，依性能參數(shù)選定步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)和安裝位置。首先通過(guò)57步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，通過(guò)滾珠絲桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑塊完成選擋、回位的左右橫向擺動(dòng)，再依靠42步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)另一組曲柄搖桿機(jī)構(gòu)完成進(jìn)、退擋的前后縱向搖動(dòng)。由于絲桿傳動(dòng)的線性精度高等特點(diǎn)，57步進(jìn)電機(jī)通過(guò)絲桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)滾珠滾動(dòng)推動(dòng)螺母平動(dòng)，置其于絲桿右側(cè)以精確選擋動(dòng)作。另將42步進(jìn)電機(jī)固定在螺母滑塊上，帶動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)完成換擋動(dòng)作，可以節(jié)省空間，簡(jiǎn)捷方便。

3.1 選換擋電機(jī)的選型

步進(jìn)電機(jī)在驅(qū)動(dòng)器輸出的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)下能以一定的預(yù)設(shè)角度旋轉(zhuǎn)，滿足電控操縱機(jī)構(gòu)的空間位置和電機(jī)轉(zhuǎn)速精確調(diào)整的要求，同時(shí)通過(guò)控制脈沖頻率達(dá)到控制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的目的。

步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù)，便于準(zhǔn)確控制行程，停轉(zhuǎn)時(shí)具有最大的轉(zhuǎn)矩并能實(shí)現(xiàn)自鎖，同向誤差累積小且具有良好的位置精度和運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性，電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定，對(duì)操縱桿上所采集的數(shù)據(jù)誤差影響小。

操縱桿球球心至操縱桿連接件孔圓心的距離為90mm，在不計(jì)手動(dòng)變速器選擋阻力下測(cè)得操縱桿換擋所需的最大推力為10 N，由公式T=F·D算得作用于操縱桿連接件的最大扭矩為0.9 N·m。依據(jù)公式（1）綜合安全裕度及成本等因素，選扭矩為1.2 N·m的57步進(jìn)電機(jī)來(lái)完成選擋動(dòng)作。螺旋滾珠絲桿空間位置如圖3所示。

式中，R為螺旋線所在圓柱面半徑；d為螺旋線所在圓柱面直徑；d0為絲杠圓柱面直徑；Dw為滾珠直徑；λ為滾珠絲杠副中徑螺旋升角；β為滾珠旋轉(zhuǎn)中心線與絲杠軸中心線的夾角。

在忽略變速器換擋阻力和測(cè)試操縱機(jī)構(gòu)輕量化的情況下，操縱機(jī)構(gòu)的最大換擋力為15 N，得到最大扭矩為1.35 N·m。由此選扭矩為0.53 N·m的42步進(jìn)電機(jī)和減速比1:3的減速器串聯(lián)來(lái)完成測(cè)試換擋動(dòng)作。電機(jī)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 步進(jìn)電機(jī)參數(shù)

3.2 主要零件連桿設(shè)計(jì)

AMT操縱機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)采用螺旋絲桿、滾珠螺母和曲柄滑塊串聯(lián)組成，其中曲柄滑塊屬典型4桿機(jī)構(gòu)?；瑝K的運(yùn)動(dòng)副為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤(rùn)滑好，磨損小，易制造加工，且?guī)缀畏忾]的低副有利于保證工作的可靠性。其傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)如下。

a. 4桿機(jī)構(gòu)連桿上各點(diǎn)的軌跡是各不相同的曲線，其形狀隨著各構(gòu)件相對(duì)長(zhǎng)度的調(diào)整而變化，故軌跡曲線的多樣化適用于滿足特定的工作需要。同時(shí)調(diào)整4桿機(jī)構(gòu)原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方程和改變各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度可使機(jī)構(gòu)得到不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡方程。

b.型材連桿長(zhǎng)度可調(diào)令操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)易變向變距，則方便行程和載荷變換。前期空間連桿的數(shù)據(jù)以運(yùn)動(dòng)分析軟件模擬計(jì)算為主，后期以測(cè)試微調(diào)為輔，相互應(yīng)證。

圖4為運(yùn)動(dòng)分析軟件初步設(shè)計(jì)后得到搖桿速度曲線?？芍?，該方案機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)存在死點(diǎn)。按初步設(shè)定的參數(shù)值進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，可以看出0.46s后線速度趨于平緩，線速度恒定走勢(shì)表明桿件勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡。

經(jīng)計(jì)算對(duì)比后調(diào)整操縱桿中心線到型材鉸鏈中心的距離為150 mm，型材的長(zhǎng)度為70 mm，操縱桿球頭中心至操縱桿連接件孔圓心的距離為90 mm，如圖5所示?；瑝K運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)操縱桿的左、右擺動(dòng)，當(dāng)滑塊向左移動(dòng)32 mm時(shí)操縱桿向左擺動(dòng)，滿足操縱桿擺角要求，順利完成左、右橫向擺動(dòng)的選擋過(guò)程，選擋位置如圖5a所示。而42步進(jìn)電機(jī)連接的型材旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)操縱桿進(jìn)行前、后縱向搖動(dòng)的換擋操作，兩個(gè)平行面上的桿旋轉(zhuǎn)中心相同，以70 mm的型材通過(guò)連桿帶動(dòng)操縱桿運(yùn)動(dòng)，換擋位置如圖5b所示。

操縱桿選擋角度變化如圖6所示。可知，選擋電機(jī)驅(qū)動(dòng)AMT操作桿完成從空擋中間位置到左右兩位置后再回到空擋中間位置所需時(shí)間為1.2s，角度測(cè)定值在85°～133°間周期性變化，且在133°處存在急回特性。

4 軟件框架設(shè)計(jì)

為滿足AMT手自電控切換選換擋測(cè)試，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和后續(xù)時(shí)序、位置的優(yōu)化調(diào)整，需開(kāi)發(fā)操縱軟件來(lái)完成相應(yīng)工作。如繪制前期設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)模擬所得的載荷曲線，對(duì)比力傳感器采集的操縱桿實(shí)際數(shù)據(jù)，分析差異原因，進(jìn)行選換擋機(jī)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化，設(shè)計(jì)合理適用的軟件控制系統(tǒng)使選換擋操縱機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平順、簡(jiǎn)捷。

4.1 系統(tǒng)架設(shè)

在配置工控機(jī)、DS1104等硬件基礎(chǔ)上，軟件架設(shè)采用基于MATLAB和dSPACE ControlDesk的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。MATLAB適用于算法開(kāi)發(fā)、可視化數(shù)據(jù)分析、數(shù)值計(jì)算和用戶交互，利用Simulink模塊來(lái)搭建仿真框圖，選換擋系統(tǒng)程序用dSPACE/DS1104來(lái)完成控制。

操縱桿選換擋順序通過(guò)控制57、42步進(jìn)電機(jī)不同時(shí)序的獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖數(shù)量和頻率決定。通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的脈沖輸出，邏輯量選用0或1，經(jīng)過(guò)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境轉(zhuǎn)換，控制輸出電壓的模擬變化來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)操縱過(guò)程。選換擋系統(tǒng)分為進(jìn)擋與退擋，其依次控制驅(qū)動(dòng)器輸出脈沖的時(shí)序和頻率，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)來(lái)完成操縱機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。

4.2 軟件簡(jiǎn)介

軟件系統(tǒng)主控界面如圖7所示。圖7上方12個(gè)按鈕規(guī)則排布，第1行分別為1～5觸發(fā)（GearUp）按鍵和倒擋（Rev-Gear）按鍵，第2行分別為1～5返回（GearBack）按鍵和倒擋返回（Rev-GearBack）鍵，其中每個(gè)按鍵有兩個(gè)開(kāi)關(guān)按鈕，顯示為OFF和ON，其輸出值分別為0和1；Enable鍵為控制步進(jìn)電機(jī)使能的開(kāi)關(guān)按鈕，Clear按鈕為計(jì)數(shù)清零；圖7上方右側(cè)為PWM脈寬頻率的調(diào)整；圖7下方左側(cè)為顯示12個(gè)按鍵輸出值變化的曲線圖，以說(shuō)明當(dāng)前操作桿擋位的位置狀況；圖7下方右側(cè)為拉壓力傳感器變化曲線圖，表明操縱桿在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)下不同時(shí)刻點(diǎn)載荷數(shù)據(jù)的變化。

5 試驗(yàn)分析

AMT電控操縱系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)適用不同型號(hào)AMT開(kāi)發(fā)過(guò)程中尺寸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算調(diào)整及機(jī)構(gòu)可靠性和疲勞壽命的測(cè)試，以實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證新產(chǎn)品的目的。

出于實(shí)際用途需要不同，變速器換擋性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的選用各有不同[1，7]，主要偏重于換擋力、換擋時(shí)間、換擋沖量系數(shù)a、輸入/輸出軸轉(zhuǎn)速、選換擋位移、噪聲、機(jī)構(gòu)可靠性和疲勞壽命等方面。結(jié)合眾多學(xué)者的相關(guān)研究[9～12]，從便于直接測(cè)試出發(fā)，以換擋力、選換擋時(shí)間和換擋桿位移3方面作為性能評(píng)測(cè)指標(biāo)。

5.1 仿真和測(cè)試

整車設(shè)計(jì)目標(biāo)因車輛類型不同而有所區(qū)別，對(duì)變速器質(zhì)量性能要求也不盡相同。在微型汽車上，轉(zhuǎn)向盤操控輕便，相應(yīng)要求變速操縱換擋輕盈、行程便捷。利用試驗(yàn)臺(tái)對(duì)JL474QG型AMT選換擋操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行載荷和位移測(cè)量，以1、2擋的換擋循環(huán)試驗(yàn)為例。

計(jì)算所得與實(shí)際采集的X向載荷數(shù)據(jù)相互對(duì)比，如圖8所示?？芍?，仿真與試驗(yàn)載荷兩者數(shù)據(jù)曲線總體變化一致，模擬計(jì)算開(kāi)始時(shí)X向載荷發(fā)生瞬間反向變動(dòng)，與電機(jī)啟動(dòng)時(shí)存在反向跳動(dòng)的情況相符，實(shí)際試驗(yàn)所測(cè)載荷數(shù)據(jù)與仿真模擬的曲線波動(dòng)一致，波峰波谷則相對(duì)平緩，實(shí)際環(huán)境中摩擦力的阻礙起到削峰填谷作用。

操作桿自動(dòng)切換1～4擋及R擋位置時(shí)特定點(diǎn)所采集的Z向位移如圖9所示?？芍?，操作桿處于中間位置的Z向位移略大于其它位置的Z向位移，差值為6 mm，但滿足實(shí)際使用工況的位置要求。

5.2 試驗(yàn)曲線

為測(cè)試電控操縱系統(tǒng)性能，選機(jī)械式手動(dòng)變速器改裝，與變速器試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行多次聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，分析換擋時(shí)間、輸入/輸出軸轉(zhuǎn)速、換擋力對(duì)操縱機(jī)構(gòu)性能趨勢(shì)的影響。硬件設(shè)備連接和軟件設(shè)置調(diào)整完后點(diǎn)擊軟件界面中“Start”按鈕，系統(tǒng)可以采用自動(dòng)方式完成測(cè)試采集，利用采集到的數(shù)據(jù)繪制相應(yīng)的曲線圖形，直觀分析選換擋結(jié)果。

操縱機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)在算法策略的控制下,17 s內(nèi)完成了1～4擋選換擋測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖10所示。在測(cè)試開(kāi)始2 s內(nèi)變速器輸入轉(zhuǎn)速由0增加到1 800 r/min，保持13 s，降低到900 r/min保持2 s。在此期間變速器電控操縱機(jī)構(gòu)完成自1～4擋依次加擋和4-3擋的減擋，并在輸入轉(zhuǎn)速減至900 r/min后完成3-2-1擋快速減擋動(dòng)作。因各選換加擋測(cè)試過(guò)程相同，以1擋換至2擋的測(cè)試結(jié)果為例來(lái)說(shuō)明。從其切換過(guò)程中變速器最大輸入扭矩控制以180 N·m為限，加載時(shí)進(jìn)退擋兩者上升沿平順，減載時(shí)退擋下降沿較進(jìn)擋下降沿出現(xiàn)明顯鋸齒，由于進(jìn)擋時(shí)變速器同步環(huán)摩擦阻礙載荷變動(dòng)，整個(gè)換擋過(guò)程存在下降沿呈現(xiàn)鋸齒特征，可通過(guò)延長(zhǎng)換擋時(shí)間加以改善，使扭矩傳遞值在設(shè)定范圍內(nèi)變化平穩(wěn)，減少變速器磨損。

變速器換擋測(cè)試時(shí)，由于離合器中斷發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器輸入軸的動(dòng)力連接傳輸，輸入軸轉(zhuǎn)速由PID反饋控制在一定范圍內(nèi)變化，以保持在1 800 r/min為目標(biāo)。1～4擋依次換擋過(guò)程中輸出軸轉(zhuǎn)速則由85 r/min增速至470 r/min。

鑒于變速器的參數(shù)數(shù)據(jù)和測(cè)試結(jié)果，該試驗(yàn)臺(tái)與變速器試驗(yàn)臺(tái)聯(lián)調(diào)完成換擋時(shí)間、輸入/輸出軸轉(zhuǎn)速、傳遞扭矩的測(cè)試，試驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足實(shí)際需要。

5.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

在試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行AMT選換擋操縱機(jī)構(gòu)各擋位下輸入、輸出轉(zhuǎn)速測(cè)試。為便于比較，除1擋外，2～4各擋輸入轉(zhuǎn)速設(shè)定在1 800 r/min，主減速器的傳動(dòng)比為35:9，得出各前進(jìn)擋下速比。輸出轉(zhuǎn)速為車輪半軸的轉(zhuǎn)速，結(jié)果如表2所列。

表2 變速器前進(jìn)擋輸入、輸出轉(zhuǎn)速

測(cè)得電控選換擋操縱機(jī)構(gòu)在特定輸入轉(zhuǎn)速下執(zhí)行自動(dòng)設(shè)定依次切換至各擋位的消耗時(shí)間，如表3所列。空擋至1擋時(shí)所測(cè)時(shí)間短是由于測(cè)試時(shí)忽略空擋計(jì)時(shí)所致。由表3可知，加擋過(guò)程所耗費(fèi)時(shí)間明顯長(zhǎng)于減擋時(shí)間，設(shè)置電機(jī)控制參數(shù)是平衡同步器接合套沖擊磨損與換擋力、換擋時(shí)間等矛盾需要的策略，圖10中曲線變化范圍滿足微型汽車合理使用的要求。

表3 擋位切換時(shí)間 ms

6 結(jié)束語(yǔ)

a.設(shè)計(jì)了手自一體選換擋測(cè)試的操縱機(jī)構(gòu)臺(tái)架，其方便桿件調(diào)整和優(yōu)化，依據(jù)計(jì)算和實(shí)測(cè)采集的載荷、位移數(shù)據(jù)測(cè)試分析選換擋機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性。

b. 開(kāi)發(fā)了選換擋控制的試驗(yàn)軟件。借助dSPACE單板系統(tǒng)采集拉壓力傳感器信號(hào)，經(jīng)標(biāo)定調(diào)試后將測(cè)得的壓力信號(hào)放大濾波，由數(shù)據(jù)采集控制卡等相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)連桿上拉壓力的變化過(guò)程實(shí)時(shí)演示。完成數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、步進(jìn)電機(jī)控制等功能的程序編寫，使試驗(yàn)臺(tái)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣、傳輸存儲(chǔ)和圖形曲線顯示等系列操作。

c.電控操縱機(jī)構(gòu)與變速器試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，體現(xiàn)各擋輸入/輸出軸轉(zhuǎn)速變化，并從換擋時(shí)間、換擋力兩方面比較了選換擋機(jī)構(gòu)對(duì)變速器性能的影響。

1 田韶鵬,陳誠(chéng).基于LabVIEW的汽車機(jī)械式變速器換擋性能試驗(yàn)臺(tái)研制.汽車技術(shù),2014,465（6）:42～47.

2 秦大同,杜波,段志輝,等.某型混合動(dòng)力汽車AMT換擋控制策略的研究.汽車工程,2013,35（11）:1004～1010.

3 白鶴,張文春,周志立.電控機(jī)械式自動(dòng)變速器在拖拉機(jī)上的應(yīng)用.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2007,38（4）:187～190.

4 王云成,王慶年,謝飛,等.重型載貨汽車不分離離合器AMT技術(shù).汽車技術(shù),2010,38（5）:14～18.

5 陳玉祥,臧孟炎,陳勇,等.基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的手動(dòng)變速器換擋力分析.中國(guó)機(jī)械工程,2012,23（8）:996～1000.

6 徐秀華,陳勇,羅大國(guó),等.全電式AMT同步器控制分析及其驗(yàn)證.汽車技術(shù),2013,452（5）:41～45.

7 張俊杰,馬林娜,陳逢.AMT換擋性能試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新,2013,26（5）:102～104

8 Chyuan-Yow Tseng,Chih-Hsien Yu.Advanced shifting control of synchronizer mechanisms for clutchless automatic manual transmission in an electric vehicle.Mechanism and Machine Theory,2015,84（2）:37～56.

9 KIM S J,SONG C,KIM K S,et al.Analysis of the shifting be?havior of a novel clutchless geared smart transmission.Inter?national Journal of Automotive Technology,2014,15（1）: 125～134.

10 馬培蓓,吳進(jìn)華,紀(jì)軍,等.dSPACE實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟件環(huán)境及應(yīng)用.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2004,16（4）:667～670.

11 武州,石曉輝,李文禮.AMT試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的研發(fā).計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2012,20（9）:2399～2401.

12 曹淼龍,李強(qiáng),程峰,等.一種手自聯(lián)動(dòng)換擋裝置及其控制方法.中國(guó),201210142034.5.2012-09-12.

（責(zé)任編輯晨 曦）

修改稿收到日期為2014年12月1日。

Design on Test-bed of AMT Electric Control System Based on dSPACE

Cao Miaolong,Li Qiang,Yang Likang
（Zhejiang University of Science and Technology）

Test bed of electric control system for automatic manual transmission(AMT)shifting mechanism is designed with the objective of realizing electric gearshift.With dSPACE to control AMT test bed control mechanism to perform gearshift manoeuvre automatically,and apply motion simulation software calculation and test verification to obtain parameters,i.e.spatial position,speed and directional load as well as change rate,etc.,for the control lever at specific position of the gearshift lever during motion.The comparison and verification show that the design plan of shifting mechanism is reasonable and feasible,which will provide reference significance for the development of AMT control system test device.

AMT,Electric control system,Test bed,dSPACE

AMT 電控操縱系統(tǒng) 試驗(yàn)臺(tái) dSPACE

U463.212

A

1000-3703（2015）04-0041-05

浙江省科技計(jì)劃公益技術(shù)項(xiàng)目（2013C32099）;國(guó)家自然科學(xué)基金（51205360）;校級(jí)自制設(shè)備項(xiàng)目（ZZSB201302）。