研究内容和解决的主要问题

本设计需对离合器的分离过程和分离力进行研究、计算，对分离和接合的过程进行分析，建立相应的力学模型，从而确定PWM脉冲输出的频率和电机输出的转矩。还有需要有正确的程序，来控制电机的转动。还需设计传动机构、传动比、齿轮支架和传感器支架等。同时，需保证此机构动作的响应性要足够快，而且动作不能有缓冲，最后就是把各机械部件可靠连接保证工作的可靠性，最重要的是需要写出正确的程序来驱动整个装置，并可以实际应用。

线控技术研究的难点在于高性能控制器的研制，要求在整个系统中有精确高速的通讯协议网络，使控制中心和执行器之间能完全协调、匹配工作；而且需要高效的容错技术，使得系统出现故障时能够保障一定的安全，即系统有好的可靠性。

目前线控技术在汽车中的应用还不成熟。但随着汽车各系统的电子化、集成化的发展需要，线控技术发展迅速，作为一种汽车高新电子技术，线控技术必将得到广泛的应用。但电子化不可能完全取代机械化，机械系统的损坏通常都是有过程的，而线控制系统的失效是瞬间的。如果线控制系统失效那一刻汽车的速度行驶过高，造成的后果就可能非常严重。电子控制要完全取代机械操作还需要时间。

本文对线控离合器控制系统的模型和控制实现进行了分析和研究。内容主要包括线控离合器的技术、产品发展及现状调研；离合器运动系统建模及控制器设计；直流电机驱动芯片的选择；在经过理论分析和实验研究以后，对离合器运动系统和控制系统有了一定的理解和掌握。

归纳起来主要研究工作内容和结果叙述如下：

1.线控离合器的组成部分及其特性的研究，为控制系统的设计提供依据。从硬件方面讲，必须设计直流电机的驱动电路，完成闭环反馈控制；从软件角度讲，要获得精确控制，必须考虑复位弹簧引起的非线性。

2.以飞思卡尔9S12XS128为主芯片开发的硬件控制系统可以完成线控离合器的闭环控制。

3.离合器动态特性的研究发现，由于复位弹簧在静态位置前后扭矩方向的改变，离合器分离度范围及开度的变化趋势不同时，所需的控制量不同，使得离合器控制系统存在非线性，要获得精确的控制，必须采用非线性控制方法。