（答辩稿）拉线操纵式离合器电子线控系统设计（CAD图纸+DOC论文）

现代控制理论既适用于单输入单输出线性定常集中参数控制系统，又适用于多输入多输出非线性时变分布参数控制系统，应用范围很广。

目前较成熟的现代控制理论有自适应控制鲁棒控制变结构控制和智能控制等。

自适应控制。

自适应控制系统是个具有定适应能力的系统，它能够认识环境的变化并自动校正控制动作，使系统达到或接近最优的效果。

自适应控制在线控离合器控制中已有些研究，包括比例微分和前馈的自适应控制，是基于对线控离合器系统辨识得到的参数模型进行自适应控制。

鲁棒控制。

近年来，鲁棒控制理论及其实际应用得到了迅速发展，已在空间技术冶金化工机械加工等控制领域的许多方面得到了越来越广泛的应用，收到了日益显著的效果年，等将鲁棒控制引入节气门控制系统中，并用实验证明了鲁棒控制可以提高系统对输入信号的跟踪精度和对外部扰动的抑制能力。

目前，人们正致力于将鲁棒控制应用于线控离合器上。

变结构控制。

变结构控制的基本原理是当对象状态穿越状态空间中的个事先规定的切换曲面时，控制器中的逻辑单元便使控制器结构发生变化，迫使系统状态沿切换曲面作渐近稳定的运动，达到参数变化和扰动不影响系统特性的目的年，美国俄亥俄州立大学的潘遥东等，从电机电流入手，对节气门进行变结构控制研究，结果表明变结构控制实现简单鲁棒性强。

经过精心研究把变结构控制应用在线控离合器上应该在不久的将来会实现。

人工智能控制。

智能控制是利用人工智能中的模式识别推理规则学习专家系统和智能搜索等方法，标定校正和优化自适应控制参数，选择工作模式处理异常事故，成功地完成实时控制任务。

由于这类控制的复杂性及对硬件要求很高，目前还没有看到其应用。

综上所述，现代控制策略有很多都可以在线控离合器控制系统中使用。

控制效果主要取决于控制策略的选择以及参数的优化，但应该说各种控制策略各有优缺点，实际应用中，往往要根据具体的动态和静态性能要求环境条件以及成本限制来进行选择。

由于线控离合器控制系统有个最突出问题是系统频响要求较高，所以要求控制算法简单，运算时间短。

般要求响应速度优于.秒，在实际应用由于硬件成本限制，这就使得许多控制理论成果对线控离合器控制系统并不都适用。

.本章小结本章首先根据线控离合器机构，分析了线空离合器中各运动系统的特性，并建立了相应的数学模型。

内容包括摩擦力齿隙冲击等模型。

分析了目前对线控离合器运动的控制策略。

第章控制系统硬件设计.控制系统结构线控离合器在整个工作范围都由直流电机控制，因此离合器的精确控制是通过直流电机的精确控制实现的。

硬件设计中直流电机驱动电路的设计十分重要，本文设计的驱动电路，用来驱动电机。

直流电机般采用脉宽调制作为控制信号，这就要求控制系统能输出易于控制的脉宽调制信号。

线控离合器控制系统是闭环控制系统，由离合器踏板模块输入目标位置信号，离合器位置传感器反馈实际离合器的分离或接合的位置，离合器踏板和离合器位置传感器输入的都是模拟量，必须通过转换为数字量。

因此控制器必须具有转换功能和信号处理功能。

图.为控制系统硬件结构简图，主要由电源传感器控制电路部分和执行部分组成。

传感器包括两个离合器踏板位置传感器和离合器位置传感器，离合器踏板位置传感器完成踏板控制信号输入，离合器位置传感器完成离合器位置信号的反馈控制电路部分包括信号的采集与处理电路单片机功率驱动电路执行部分是由电机驱动的拉杆及相关组件组成。

飞思卡尔单片机的转换器将输入的模拟信号转化数字信号，控制算法计算出控制量后通过口输出控制信号，控制直流电机驱动器。

直流电机驱动器输出功率驱动信号控制直流电机的转动，从而实现离合器接合与分离的控制，图.为硬件结构图。

图.线控离合器控制系统硬件结构简图.控制系统电路设计单片机的选择单片机是控制系统的核心，它主要完成信号的采集转换和处理，控制量的计算，控制信号的输出以及与计算机的通信。

为了实现上述功能，本文选用单片机飞思卡尔型号单片机为主芯片，设计了直流电机驱动电路，开拉线操纵式离合器电子线控系统设计摘要拉线，操纵，离合器，电子线，系统，设计，毕业设计，全套，图纸选题的目的和意义.线控技术现状分析.线控技术发展前景.研究内容和需解决的主要问题第章线控离合器系统.线控离合器控制系统.线控离合器控制系统结构机械式离合器结构原理线控离合器结构原理.线控离合器系统存在主要问题线控离合器的优点系统存在的主要问题.本章小结第章线控离合器数学模型和控制策略.系统建模线控离合器机构工作过程分析齿轮传动及齿隙影响.控制策略分析.本章小结第章控制系统硬件设计.控制系统结构.控制系统电路设计单片机的选择飞思卡尔单片机的简介及优点信号处理电路设计.驱动电路设计桥驱动电路模块及工作原理使能控制和方向逻辑.直流电机控制原理直流电机控制原理直流电机的可逆控制电路控制原理.本章小结第章控制系统软件设计.软件系统总体分析.控制功能软件设计功能子程序设计控制功能程序编写.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.选题的目的和意义目的随着汽车电子技术自动控制技术的逐步成熟和汽车网络通信技术的广泛应用，汽车线控技术也逐步得到青睐和深入研究是汽车未来的发展趋势。

汽车线控技术就是将驾驶员的操纵动作经过传感器变成电信号，通过电缆直接传输到执行机构的种系统。

目前包括线控换档系统线控制动系统线控悬架系统线控增压系统线控油门系统及线控转向系统。

其中线控转向系统在高级轿车跑车及概念车上有广泛的应用，它为自动驾驶提供了良好的平台。

汽车离合器操纵形式有液压和拉线式两种。

其中拉线式布置方便，摩擦损失大机械式受车架车身变形影响大两种机械式操纵机构的比较杆系传动优点结构简单成本低寿命长可靠性高缺点关节点多，摩擦损失大，不适合远距离操纵，受车身或车架的变形影响。

拉线传动优点结构简单成本低克服了杆系传动的不适合远距离操纵，受车身或车架的变形影响缺点可采用吊挂式的踏板缺点绳索的寿命短，拉伸刚度小拉伸变形导致增加踏板行程。

本设计针对拉线操纵式离合器设计线控操纵系统，可与原系统的功能进行切换工作。

意义由于操纵控制通过驾驶员的手完成，不需要转向盘转向柱和脚踏板，这样就减少了正面碰撞时的潜在危险性，改善了汽车的安全性和舒适性，并为汽车设计提供了更大的设计空间，便于实现个性化设计。

由于驾驶特性如制动转向加速等过程都是程序设定的，设计师可设计不同的程序供用户选择。

同时汽车比质量变轻，性能高响应快。

线控系统取消了许多机械连接装置液压装置和气压装置，简化了结构和生产工艺并简化维护工作，可能磨损的部件更少了，维护用品也可大大减小，减少维护费用。

若使用线控制动无需制动液，使汽车更为环保，减少维护。

汽车的车内娱乐装置也集成到网络之中，使得汽车导航和自动驾驶成为可能，整个汽车就是个完整的电路整体。

安装测试简单快捷，更稳固的电子接口模块结构，隔板间无机械连接，简单布置就能增加电子控制功能。

线控技术将会给汽车产业的发展带来了划时代的飞跃。

当然，目前线控技术还有很多的不足，如电子设备还相当的不可靠电磁干扰器件失效软件程序的设计网络攻击等等。

旦电路失效而没有机械冗余就会导致灾难性的后果转向失灵油门难以控制和不能制动!所以线控技术研究的重点应该是系统的可靠性和安全性。

.线控技术现状分析目前，线控技术已经被广泛用于航空业，用线控制系统来取代传统的液压和机械系统已经成为技术发展的趋势，采用线控技术的制动系统转向系统传动系统有望在未来汽车上率先获得应用，不久的将来线控离合器也将会出现在汽车上。

国外等公司已运用线控技术开发了概念车。

汽车的各种操纵系统正向电子化自动化方向发展，