工程机械是非道路的作业车辆，其作业环境和条件与普通车辆不同，工作载荷变化剧烈，且需要频繁地换挡以提高作业效率和降低能耗，使驾驶员劳动强度增加，不利于安全作业。本论文结合校企合作项目“工程车辆动力换挡变速器联合操控技术仿真”，开发变速器控制器软件，实现换挡迅速和降低换挡冲击。　　本文的研究内容主要包括:　　(1)介绍了变速器的结构和工作原理，对多片式离合器和液压系统原理做了简单的描述，介绍了电控液压阀的脉宽调制原理。　　(2)对目前主流快速控制原型平台作了简单概述，重点介绍MotoTron平台的组成和特点，借助控制系统软件V型开发模式，针对研究项目作了功能需求分析和控制器硬件选型，并将控制器软件开发分解为控制算法设计和控制器软件开发等。　　(3)针对工程车辆的起步过程和换挡过程进行相应的动力学建模，推导得出影响换挡冲击的因素，提出了基于减小换挡冲击的控制算法。将离合器接合控制过程划分为快速充油、开环斜率控制充油和增量式PID控制缓慢充油阶段，并确定了不同阶段的控制参数。利用Matlab/Simulink建立控制算法模型，并进行仿真分析。　　(4)基于实时操作系统的事件触发型控制软件开发模式，利用MotoTron平台软件开发工具MotoHawk设计控制器软件，包括控制器固件和控制算法接口程序。控制器固件包括底层操作系统配置模块、信号采集与解析、CAN通信和执行器驱动模块等;控制算法接口程序包括任务管理和任务调度模块，并将开发的控制算法程序通过控制算法接口程序移植到控制器软件中。利用MotoTune标定软件对控制器的模拟输入、CAN总线通信和数字输出端口进行简单的标定。　　(5)选用NI CompactRIO系列实时控制器和数据采集卡，搭建硬件在环测试平台，并且利用NI软件开发工具包LabVIEW语言编写信号转换程序和通信接口程序，以及利用Veristand编制试验管理软件。制定合理的测试方案和测试文挡，对控制算法和待测控制器的输出进行验证。