本发明涉及一种变速器换挡控制策略，尤其是涉及一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略。
背景技术：
1、动力换挡变速器pst(power shift transmission)能够实现在有负载的情况下不中断动力输出进行挡位切换，具有传动效率高、不会因挡位不匹配使发动机熄火，能降低换挡对机械传动零件造成的冲击与磨损。动力换挡变速器的研发可以进一步推动农业工程车辆的发展，进而有力推动现代农业的发展。动力换挡控制系统的核心是换挡控制策略，换挡控制策略的优劣对于整车稳定性和舒适性具有至关重要的作用，本发明研究的动力换挡变速器系统由泵控马达作为动力源，前马达提供动力输入至动力换挡变速器，进而将动力由变速器传输至前桥，后马达直接安装在后减速箱上，以提供后桥的动力，这一动力传输过程依赖于变量泵和变量马达构成的静液容积调速系统，为确保整个系统的稳定运行，关键在于制定合理的换挡策略。鉴于静液传动容积调速系统的复杂性，需研发一种换挡控制策略，自适应地调整变量泵和前后变量马达的排量，以提升采棉机行驶过程中换挡稳定性和平顺性。
技术实现思路
1、为解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，该策略可以根据车辆实时状态和换挡需求，自适应地调整变量泵和前后变量马达的排量，有效降低采棉机换挡过程中的速度波动和顿挫感，实现了采棉机不停车换挡以及提升采棉机行驶过程中换挡稳定性和平顺性。
2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明的一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，包括：
4、步骤1：启动车辆；
5、步骤2：采集发动机转速、车速、油压、油温等信号数据；
6、步骤3：构建以发动机转速和车速为输入参数，变量泵排量、前马达排量和后马达排量为输出的两输入三输出模糊控制器；
7、步骤4：当车速小于等于threshold_1时为低速挡；当车速大于threshold_1小于等于threshold_2时进行升挡，此时为中速挡；当车速大于threshold_2时变速器进行升挡，此时为高速挡；当车速大于threshold_1小于等于threshold_2时变速器进行降挡，此时为中速挡；当车速小于等于threshold_1时变速器进行降挡，此时为低速挡；
8、步骤5：在amesim软件中构建采棉机整车行走传动系统模型，在simulink中搭建模糊换挡控制策略模型，通过amesim与simulink联合仿真，模拟采棉机动力换挡变速器自动换挡过程，进一步分析模糊换挡控制策略对采棉机速度的影响。
9、优选的，所述的一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，其特征在于：所述步骤2中的发动机转速、车速、油压、油温等信号由专用传感器进行采集，并传输至tcu控制器。
10、优选的，所述的一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，其特征在于：所述步骤3中的模糊控制器是一种基于专家知识构建的控制模型，该控制模型针对采棉机动力换挡系统的变量泵和双变量马达排量进行智能控制；模糊控制策略流程主要为模糊化、定义输入输出隶属函数、模糊控制规则建立、去模糊化；模糊控制逻辑在matlab的fuzzylogic designer中制定。
11、优选的，所述的一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，其特征在于：所述步骤4，变速器挡位切换是通过制动器和离合器的结合与分离实现，在matlab的stateflow中制定制动器和离合器动作控制逻辑，低速挡时制动器结合离、合器分离，高速挡时制动器分离、离合器结合，制动器和离合器不能同时结合。当tcu控制系统模型检测到车速小于等于threshold_1时为低速挡，离合器k_1＝0，离合器k_2＝1，制动器k_3＝1，前马达排量m1值、后马达排量m2值、变量泵排量pump值由模糊控制器根据模糊控制规则实时输出；当tcu控制系统模型检测到车速大于threshold_1小于等于threshold_2时，变速器由低速挡变为中速挡，离合器k_1＝0，离合器k_2＝1，制动器k_3＝1，前马达排量m1值、后马达排量m2值、变量泵排量pump值由模糊控制器根据模糊控制规则实时输出，此时车速由变量马达调速；当tcu控制系统模型检测到车速大于threshold_2时，变速器由中速挡变为高速挡，离合器k_1＝1，离合器k_2＝1，制动器k_3＝0，前马达排量m1值、后马达排量m2值、变量泵排量pump值由模糊控制器根据模糊控制规则实时输出，此时变速器进行换挡；当tcu控制系统模型检测到车速大于threshold_1小于等于threshold_2时，变速器由高速挡变为中速挡，离合器k_1＝0，离合器k_2＝1，制动器k_3＝1，前马达排量m1值、后马达排量m2值、变量泵排量pump值由模糊控制器根据模糊控制规则实时输出；当tcu控制系统模型检测到车速小于等于threshold_1时，变速器由中速挡变为低速挡，离合器k_1＝0，离合器k_2＝1，制动器k_3＝1，前马达排量m1值、后马达排量m2值、变量泵排量pump值由模糊控制器根据模糊控制规则实时输出。
12、优选的，所述的一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，其特征在于：所述步骤5中amesim与simulink联合仿真模型主要由5部分组成，分别为泵控双马达静液压回路模型、tcu控制系统模型、动力换挡变速器模型、电液换挡控制系统模型以及采棉机负载模型。
13、本发明的有益效果如下：
14、采用所提出的基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，能够根据车辆实时状态和换挡需求，自适应地调整变量泵排量和前后变量马达的排量，有效降低采棉机换挡过程中的速度波动和顿挫感，实现了采棉机不停车换挡以及提升采棉机行驶过程中换挡稳定性和平顺性，进而满足采棉机动力换挡系统的换挡要求。
1.一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，其特征在于：所述步骤2中的发动机转速、车速、油压、油温等信号由专用传感器进行采集，并传输至tcu控制器。
3.根据权利要求1所述的一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，其特征在于：所述步骤3中的模糊控制器是一种基于专家知识构建的控制模型，该控制模型针对采棉机动力换挡系统的变量泵和双变量马达排量进行智能控制；模糊控制策略流程主要为模糊化、定义输入输出隶属函数、模糊控制规则建立、去模糊化；模糊控制逻辑在matlab的fuzzylogic designer中制定。
4.根据权利要求1所述的一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，其特征在于：所述步骤4，变速器挡位切换是通过制动器和离合器的结合与分离实现，在matlab的stateflow中制定制动器和离合器动作控制逻辑，低速挡时制动器结合、离合器分离，高速挡时制动器分离、离合器结合，制动器和离合器不能同时结合。当tcu控制系统模型检测到车速小于等于threshold_1时为低速挡，离合器k_1＝0，离合器k_2＝1，制动器k_3＝1，前马达排量m1值、后马达排量m2值、变量泵排量pump值由模糊控制器根据模糊控制规则实时输出；当tcu控制系统模型检测到车速大于threshold_1小于等于threshold_2时，变速器由低速挡变为中速挡，离合器k_1＝0，离合器k_2＝1，制动器k_3＝1，前马达排量m1值、后马达排量m2值、变量泵排量pump值由模糊控制器根据模糊控制规则实时输出，此时车速由变量马达调速；当tcu控制系统模型检测到车速大于threshold_2时，变速器由中速挡变为高速挡，离合器k_1＝1，离合器k_2＝1，制动器k_3＝0，前马达排量m1值、后马达排量m2值、变量泵排量pump值由模糊控制器根据模糊控制规则实时输出，此时变速器进行换挡；当tcu控制系统模型检测到车速大于threshold_1小于等于threshold_2时，变速器由高速挡变为中速挡，离合器k_1＝0，离合器k_2＝1，制动器k_3＝1，前马达排量m1值、后马达排量m2值、变量泵排量pump值由模糊控制器根据模糊控制规则实时输出；当tcu控制系统模型检测到车速小于等于threshold_1时，变速器由中速挡变为低速挡，离合器k_1＝0，离合器k_2＝1，制动器k_3＝1，前马达排量m1值、后马达排量m2值、变量泵排量pump值由模糊控制器根据模糊控制规则实时输出。
5.根据权利要求1所述的一种基于模糊算法的采棉机pst换挡控制策略，其特征在于：所述步骤5中amesim与simulink联合仿真模型主要由5部分组成，分别为泵控双马达静液压回路模型、tcu控制系统模型、动力换挡变速器模型、电液换挡控制系统模型以及采棉机负载模型。
