一种摩擦离合器的接合压力控制方法技术

本发明专利技术公开了一种摩擦离合器的接合压力控制方法，包括建立高转速差摩擦离合器的动力学模型，生成初始数据集；建立变斜率式接合压力方程；选取初始参数，采用多因素分析获取特征值，并从初始数据集中选取变斜率式接合压力控制方法的冲击扭矩及接合时间，生成训练数据集；对训练数据集进行回归训练，得到预测模型；采用预测模型对待控制摩擦离合器的初始参数进行求解，直到获取最终优化目标，并对摩擦离合器的接合压力进行控制。本发明专利技术对变斜率式压力的设计参数进行了优化设计。考虑了接合过程摩擦系数变化大、冲击波动大、非线性特征复杂等问题，能够同时减小离合器接合过程中的冲击扭矩及接合时间，准确可靠，提高了离合器接合过程中的稳定性。过程中的稳定性。过程中的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦离合器的接合压力控制方法


[0001]本专利技术属于离合器控制领域，具体涉及一种摩擦离合器的接合压力控制方法。

技术介绍

[0002]摩擦离合器的可传递转矩大、结构简单，是航空飞行器动力系统的关键部件，其接合过程中的动力学特性直接影响航空飞行器的灵活性、平稳性和安全性。在高转速差接合情况下，摩擦离合器接合过程转速变化大、接合冲击大、非线性因素复杂，且在恒速率压紧力加载下冲击扭矩与接合时间呈反比，即减小接合时间，冲击扭矩会增大，反之亦然。而实现摩擦离合器在高转速差接合状态下的平稳和快速接合对提高航空飞行器飞行性能尤为重要。
[0003]摩擦离合器的压力控制一直是离合器接合控制的主要控制优化方向，通过分析离合器接合过程中的主/从动盘转速、摩擦扭矩和冲击扭矩，以接合时间或者冲击扭矩作为最终的优化目标，对离合器接合压力进行控制优化。但是目前研究主要以汽车摩擦离合器为研究对象，最高转速1000～2200rpm，处于低转速段，且优化目标为单一指标，不太适用于航空飞行器这种需要离合器高速运行的情况。压力的控制方案对接合时间、冲击扭矩以及滑摩功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摩擦离合器的接合压力控制方法，其特征在于包括如下步骤：包括如下步骤：S1.建立高转速差摩擦离合器的动力学模型，生成初始数据集；S2.根据离合器接合过程的动力学特性，建立变斜率式接合压力方程；S3.选取初始参数，采用多因素分析获取特征值，并从初始数据集中选取不同参数下变斜率式接合压力控制方法的冲击扭矩及接合时间，生成训练数据集；S4.对训练数据集进行回归训练，得到预测模型；S5.采用预测模型对待控制摩擦离合器的初始参数进行求解，直到获取最终优化目标，并对摩擦离合器的接合压力进行控制。2.根据权利要求1所述的摩擦离合器的接合压力控制方法，其特征在于所述的步骤S2，包括将离合器接合过程分为第一阶段、第二阶段和第三阶段；通过设定转速差确定第二阶段的开始时间和第三阶段的开始时间；并采用分段函数分别对变斜率式接合压力建立方程，生成变斜率式接合压力方程。3.根据权利要求2所述的摩擦离合器的接合压力控制方法，其特征在于所述变斜率式接合压力方程包括：其中，F表示变斜率式接合压力；k1表示第一阶段的斜率；k2表示第二阶段的斜率；k3表示第三阶段的斜率；t0表示初始时间；t1表示第二阶段的开始时间；t2表示第三阶段的开始时间；其中，通过设定转速差确定第二阶段的开始时间t1和第三阶段的开始时间t2：当检测到相对转速小于第一设定转速差w1时，由第一阶段转变为第二阶段；在相对转速小于第一设定转速差w1之后，当检测到相对转速小于第二转速差w2时，由第二阶段转变为第三阶段。4.根据权利要求3所述的摩擦离合器的接合压力控制方法，其特征在于所述的步骤S3，包括根据传统固定斜率压力加载的斜率参数，选取初始参数，包括第一阶段的斜率k1、第二阶段的斜率k2、第三阶段的斜率k3、第一设定转速差w1和第二转速差w2，采用多因素分析获取特征值，并通过步骤S1建立的动力学模型计算初始参数，获得冲击扭矩和接合时间；生成冲击扭矩训练数据集和接合时间训练数据集；冲击扭矩训练数据集和接合时间训练数据集的特征值包括第一阶段的斜率k1、第二阶段的斜率k2、第三阶段的斜率k3、第一设定转速差w1和第二转速差w2，训练数据集的目标值为冲击扭矩和接合时间，冲击扭矩和接合时间为最终优化目标。5.根据权利要求4所述的摩擦离合器的接合压力控制方法，其特征在于所述的步骤S4，包括采用支持向量机回归对训练数据集进行回归训练，得到预测模型，包括如下步骤：A1.给定训练样本，建立高维空间下的线性回归函数；A2.通过最小化损失，计算线性回归函数的斜率参数的回归系数和线性回归函数的截距参数的回归系数；A3.将步骤A2获取的线性回归函数的斜率参数的回归系数和线性回归函数的截距参数的回归系数代入步骤A1建立的高维空间下的线性回归函数，获取最终线性回归函数，训练出冲击扭矩预测模型和接合时间预测模型。
6.根据权利要求5所述的摩擦离合器的接合压力控制方法，其特征在于所述的步骤A1，包括给定训练样本对{(x
i
,y
i
),i＝1,2,...,l}，其中，x
i
表示第i个训练样本的特征向量，l表示训练样本的总数，即包括第一阶段的斜率k1、第二阶段的斜率k2、第三阶段的斜率k3、第一设定转速差w1和第二转速差w2的向量，y
i
表示对应的真实输出值，包括冲击扭矩或接合时间，y
i
∈R；建立高维空间下的线性回归函数：f(x
i
)＝w
·
Φ(x
i
)+b，其中，Φ(x)表示样本的非线性映射函数；w表示线性回归函数的斜率参数；b表示线性回归函数的截距参数。7.根据权利要求6所述的摩擦离合器的接合压力控制方法，其特征在于所述的步骤A2，包括通过最小化损失，设代价函数：其中，L[f(x
i
),y
i
,ε]表损失函数；f(x
i
)为高维空间下的线性回归函数；y
i
表示对应的真实输出值，ε表示容忍偏差；引入隔离带上边缘以上的样本的松弛变量ξ
i
和隔离带下边缘以下的样本的松弛变量将支持向量机回归转换为求解方程：其中，C表示惩罚因子，C越大表示整个优化过程中对于总误差的关注程度越高；ε表示容忍偏差，ε越小表示回归函数的误差越小；f(x
i
)＝w
·
Φ(x
i
)+b，其中，Φ(x)表示样本的非线性映射函数；w表示线性回归函数的斜率参数；b表示线性回归函数的截距参数；(x
i
,y
i
)表示训练样本对，l表示训练样本的总数；通过拉格朗日函数，对求解方程进行对偶变换求解，得到线性回归函数的斜率参数w的回归系数w
*
和线性回归函数的截距参数b的回归...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志，施宗材，朱楚，严宏志，张迎东，李治作，王文龙，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
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