کنترل موقعیت کلاچ در سیستم انتقال قدرت دستی خودکار شده با استفاده از عملگرهای الکترومکانیکی

در این مقاله، یک کنترل‌کننده مود لغزشی تطبیقی با بهره‌های متغیر جهت مقابله بهتر با نامعینی‌ها برای سیستم کنترل موقعیت در یک کلاچ الکترومکانیکی جهت به‌کارگیری در انتقال قدرت دستی خودکارشده طراحی می‌شود. از آنجا که در وضعیت رانندگی‌های طولانی، سیستم‌های انتقال قدرت در معرض تغییر در پارامترها مانند تغییر در ضریب اصطکاک صفحه کلاچ و سفتی فنر دیافراگمی کلاچ قرار می‌گیرند، یک روش کنترلی مقاوم جهت غلبه بر نامعینی‌ها و اغتشاش‌ها لازم می‌باشد. از آنجایی که اکثر متغیرهای دینامیکی سیستم انتقال قدرت مانند سرعت و شتاب بلبرینگ رهاسازی کلاچ به‌صورت مقرون به‌صرفه قابل اندازه‌گیری نیستند، یک تخمین‌‌گر غیرخطی بر پایه فیلتر کالمن آنسنتد جهت تخمین متغیرهای حالت سیستم طراحی شده است. همچنین، یک مدل غیرخطی عملگر الکترومکانیکی برای سیستم کلاچ خودکار ارائه می‌شود. این مدل با نتایج حاصل از تست آزمایشگاهی صحه‌گذاری شده است. شبیه‌‌‌سازی‌های مختلف از چندین ورودی مرجعِ جابجایی بلبرینگ کلاچ، جهت ارزیابی عملکرد کنترل‌کننده و تخمین‌‌گر در نرم‌افزار متلب انجام می‌شود. جهت ارزیابی عملکرد سیستم کنترلی پیشنهادی، از کمیت جذر میانگین مربعات خطای ردیابی موقعیت، استفاده شده است. نتایج به دست آمده، نشانگر کارآیی بالاتر کنترل‌کننده تطبیقی طراحی‌شده در بهبود خطای ردیابی موقعیت در مقایسه با کنترل‌کننده مود لغزشی مرسوم می‌باشد.

clutch position control for an automated manual transmission using electromechanical actuators

in this paper, an adaptive sliding mode controller with variable gains to cope with uncertainties is proposed for an electromechanical clutch position control system to apply in the automated manual transmission. transmission systems undergo changes in parameters with respect to the wide range of driving conditions, such as changes in friction coefficient of clutch disc and stiffness of diaphragm spring, hence, an adaptive robust control method is required to overcome the uncertainties and disturbances. as the majority of transmission dynamics variables cannot be measured in a cost-efficient way, a non-linear estimator based on an unscented kalman filter is designed to estimate the state valuables of the system. also, a non-linear dynamic model of the electromechanical actuator is presented for the automated clutch system. the model is validated with experimental test results. a numerical simulation of a reference input for clutch bearing displacement is performed to evaluate the performance of the designed controller and estimator. to evaluate the performance of the proposed control system the root mean square value of the position tracking error has been used. the results of the analysis indicate higher efficiency of the adaptive controller designed to improve the position tracking error compared to the conventional sliding mode controller.