新型锥齿轮-滚轮平盘式变速器恒转速输出模糊PID控制

摘要

新型锥齿轮-滚轮平盘式变速器在复杂工况下因非线性、时变负载及摩擦特性，导致转速输出波动，难以适应动态变化，超调量值过大、控制效率不佳。为此提出一种新型锥齿轮-滚轮平盘式变速器恒转速输出模糊PID控制方法。该方法通过构建包含负载与摩擦耦合的变速器动力学模型，定义以转速偏差及其变化率为输入变量的模糊控制条件，包括模糊集划分、隶属度函数设定与模糊规则库构建；设计模糊推理与解模糊机制，将系统状态映射为PID参数的实时调整量；将模糊输出转化为精确的PID参数调整量，适应动态变化，从而实现PID控制器参数更新。利用更新后的参数进行PID控制计算，从而得到控制量，实现变速器恒转速输出模糊PID控制。实验结果表明，所提方法在负载突变条件下仍能维持低超调量，最小值为3.05%,调节时间控制在4 s以内，显著提升了系统的控制精度，表现出低超调量和良好的控制效率。

关键词

变速器 / 恒转速 / 输出控制 / 模糊PID / 模糊规则 / 仿真