汽车传动系动态模拟试验技术是我国汽车领域与国外存在较大差距的关键技术之一。汽车在实际行驶过程中，发动机动态激励和道路随机载荷激励使汽车传动系部件所受负载处于高动态激振过程中，这对汽车传动系的运行特性带来很大影响，汽车传动系零部件的研发和试验测试迫切需要具有能够尽可能接近汽车实际道路行驶工况的室内动态模拟试验平台。高动态模拟技术对道路模拟系统的机械动态特性和控制系统的响应带宽有很高的要求，是国内外汽车检测公司和研发部门需要攻克的技术难题。传统的室内台架试验设备大多以静态和准动态试验为主，然而随着汽车工业的发展，新能源汽车研发、自动变速器硬件在环试验技术和传动系NVH测试等试验工况对动态模拟技术提出了更高的要求。汽车传动系动态模拟试验技术的研究属于汽车技术领域的前沿课题，该研究成果可以有效解决我国现有汽车试验检测装备无法为汽车零部件检测提供高动态试验测试工况的问题，对提升我国汽车自主开发能力具有重要意义。　　发动机动态（扭振）模拟技术、汽车道路行驶工况负载模拟技术和实际道路随机载荷再现技术是汽车传动系统高动态试验系统的三大关键技术。论文针对台架系统的时间响应和信号传输等诸多时延和滞后因素严重影响模拟系统的鲁棒性和控制精度的问题，提出了新型 Smith预估补偿控制方法，明显提高了发动机扭振模拟系统的控制性能。通过对汽车起步、加（减）速和换挡等汽车道路行驶工况特征进行深入研究，针对汽车动态模拟试验台架系统存在的高阶、非线性、多变量特征导致无法利用逆动力学模型进行动态负载模拟的技术难题，提出了基于转速自适应预测控制的道路工况负载模拟控制方法，达到了整车道路行驶负载高精度模拟的效果，提高了利用电惯量模拟整车加速惯性力矩的控制精度。针对室内台架模拟随机路面激励载荷高频激励和冲击响应波形容易失真的技术难题，提出了一种基于滑模迭代学习控制理论的道路载荷模拟控制方法，提高了道路模拟试验中实际道路载荷谱的再现精度。利用本文研究成果，开发了国内第一台具备高动态试验功能的汽车传动系试验设备，并将该技术应用于多个企业委托研制的新型汽车动力传动系统试验台。　　论文主要研究内容如下:　　1.建立了传动系动态模拟试验台架数学模型，开展了动态模拟试验台架动态特性分析。鉴于汽车传动系动态试验台架系统机械参数和电气参数及非线性耦合因素对模拟系统动态控制性能的影响，利用系统模型分析了机械参数对系统动态特性的影响，对动态试验台架的阻尼、惯量、刚度等关键参数进行了辨识，为台架系统动态模拟控制提供了理论基础。结合汽车传动系的动态模拟试验技术需求和台架模拟系统性能特征，完成了对台架模拟系统驱动单元、联轴器和负载单元等关键部件的设计和选型。　　2.为了解决常规发动机模型不能用于动态模拟实时控制的难题，采用把发动机周期扭振信号分离为平均扭矩信号和高频激振信号，高频激振信号分解为发动机往复惯量引起的激振和燃烧压力引起的激振。建立的发动机扭振具有实时控制模型，计算量小，运行速度快，满足了发动机模拟高动态实时控制的要求。　　3.针对台架系统的时间响应和信号传输等诸多延时和滞后因素严重影响模拟系统的鲁棒性和控制精度的问题，提出的新型Smith预估补偿控制方法将反馈通路中传感器到控制器的时延从控制系统中彻底消除，从结构上实现了对系统通讯时延和滞后时延的双重Smith动态预估补偿控制。明显提高了发动机高动态模拟系统的控制性能，解决了发动机高瞬态扭振激励工况模拟的难题。成功开发了国内第一台具备发动机高动态扭振模拟功能的传动系试验台驱动系统。高瞬态扭振模拟试验结果表明，新型Simth预估控制精度明显优于常规PID控制方法。　　4.针对汽车动态模拟试验台架系统存在的高阶、非线性、多变量特征导致无法利用逆动力学模型进行动态负载模拟的技术难题，提出了一种基于转速自适应预测控制的汽车道路工况负载模拟方法。该方法根据汽车所受动态载荷的变化，分别利用线性拟合预估方法、二次曲线拟合预估方法和三次多项式最小二乘拟合预估方法对模拟系统的转速进行自适应动态预测控制。该控制方法避免了速度闭环补偿控制的复杂算法，降低了模型参数不准确对系统控制精度的影响。达到了模拟整车道路行驶工况负载的效果，提高了利用电惯量模拟整车加速惯性阻力矩的控制精度。行驶工况模拟试验结果表明模拟系统能够真实地模拟汽车实际行驶工况，成功开发了能高精度模拟汽车传动系道路行驶工况的试验台加载系统。　　5.为了解决室内台架模拟随机路面激励载荷高频激励和冲击响应波形容易失真的技术难题，利用变结构控制对系统参数和外部干扰具有不变性的特点和迭代学习控制不依赖于精确数学模型的优势，提出了一种基于滑模迭代学习算法的汽车道路载荷模拟控制方法。道路模拟试验结果表明，滑模迭代学习控制方法明显优于常规PID控制，当模拟系统多次迭代学习后最大跟踪误差降到3.8％左右，显著提高了室内道路载荷模拟的跟踪精度。　　在以上研究的基础上，结合课题组承担的试验设备研发项目，作者开发了用于汽车传动系动态模拟试验的发动机扭振模拟控制单元、汽车传动系动态工况负载模拟控制单元和道路随机载荷模拟控制器，并应用于东风农机公司项目《CVT综合性能试验台》、广汽乘用车有限公司项目《变速器综合性能试验台》、重庆高金实业有限公司项目《发动机性能试验台》和哈尔滨东安三菱发动机有限公司项目《汽车动力总成驾驶仓模拟系统》等试验装备。