自动变速器作为现代汽车发展的标志之一,其控制器TCU(Transmission Control Unit)的性能直接影响着汽车的动力性和经济性等性能指标。因此,TCU的研发是自动变速器发展过程中的核心,也是技术瓶颈。性能和功能测试是产品研发过程中十分重要的环节,目前自动变速器室内测试主要集中于台架测试和HiL(Hardware-in-the-Loop)测试,台架测试更多地用于变速箱本体的性能测试,而HiL测试只能对控制器TCU进行一些功能性和趋势性验证。基于此,课题组提出了自动变速器实物在环系统测试方案,融合HiL仿真平台及高性能试验台于一体,模拟被测对象所面临的真实整车运行环境,对TCU的控制策略进行快速开发和验证,研发后期在室内完成一部分TCU标定匹配工作。自动变速器实物在环系统集成度高,测控系统以计算机技术为核心,集控制和测量于一体,实现仿真模型对试验台的自动化控制。为了保证控制精度和响应速度,提高控制性能,本文主要对自动变速器实物在环系统测控系统进行针对性研究。论文首先分析自动变速器实物在环系统架构和原理,提出测控系统功能需求并设计测控系统总体方案;其次,建立了实时仿真平台LabCar和试验台之间的CAN(Controller Area Network)总线通信网络,搭建了FIR低通滤波器对采样数据进行数字滤波处理,并开发了整套实物在环仿真模型和测控页面,实现仿真模型对试验台的自动化控制;然后,通过试验分析了自动变速器试验台的响应特性,发现驱动、负载电机不能严格跟踪仿真模型实时计算出的目标指令,表现为一定时间滞后和幅值衰减,基于此,设计了基于前馈-反馈复合控制算法的控制环节对目标指令进行跟踪校正,并对校正控制效果进行仿真分析;接着,对试验台驱动转速、加载转矩关联系统进行解耦控制,通过试验分析和曲线拟合的方法估算转速、转矩之间的耦合关系,设计了基于前馈补偿解耦的转速、转矩解耦补偿器;最后,根据试验台性能指标选择合适的试验工况,对转速控制器、转矩控制器及解耦补偿器进行实物在环模拟试验验证。