汽車機(jī)械控制系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

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摘要：隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，其在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越多。將自動(dòng)化技術(shù)引入汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中，不僅可以提高汽車的先進(jìn)程度，還在汽車的安全運(yùn)行上也起到了重要作用。文章介紹了自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的基本應(yīng)用情況；從傳感器模塊、中央控制系統(tǒng)、電流管理模塊等方面分析了汽車控制系統(tǒng)的主要模塊分類；重點(diǎn)說(shuō)明了自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；計(jì)算機(jī)；控制系統(tǒng)；安全運(yùn)行

引言

如今在人們的生產(chǎn)和生活中，許多行業(yè)都應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)是一種全方位的綜合性技術(shù)，它與很多科學(xué)技術(shù)有著密切的關(guān)聯(lián)，如控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。其中控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和影響也是最大的。在汽車行業(yè)，將自動(dòng)化技術(shù)引入發(fā)展，可以提高汽車的運(yùn)行效率、汽車能耗等，同時(shí)也為汽車的安全運(yùn)行保駕護(hù)航，對(duì)汽車制造業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有非常重要的意義[1]。

1概述

1.1概念界定

隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)也得到了發(fā)展，并且發(fā)展方向開(kāi)始朝著智能化、多功能前進(jìn)了。進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代之后，汽車操控系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，單片機(jī)技術(shù)、C語(yǔ)言基礎(chǔ)上研發(fā)的各種軟件等，都在向汽車控制系統(tǒng)的要求逐步靠近。其工作過(guò)程如圖1所示[2]。由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出命令，經(jīng)前置處理器進(jìn)行保存之后，再確定信息是否完整，隨后將信息傳送至Web服務(wù)器，再由Web服務(wù)器傳送至整個(gè)局域網(wǎng)中，從而實(shí)現(xiàn)信息間的交流和傳遞，幫助汽車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集信息和調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

1.2自動(dòng)化技術(shù)的重要性

隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于人們生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面，已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。在汽車控制系統(tǒng)中引入自動(dòng)化技術(shù)主要有以下幾個(gè)作用：①可以調(diào)節(jié)工作系統(tǒng)，自動(dòng)化技術(shù)在汽車控制系統(tǒng)中可以將工作站內(nèi)儲(chǔ)存的信息傳遞到局域網(wǎng)里，提高了信息的流通速度；②駕駛者可以通過(guò)外部硬件設(shè)備向汽車控制系統(tǒng)發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)自己想要達(dá)到的效果；③計(jì)算機(jī)技術(shù)可以通過(guò)汽車控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。將自動(dòng)化技術(shù)引入汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中，提高了汽車的先進(jìn)程度，同時(shí)也促進(jìn)了汽車的工作效率和安全性能的提高，在汽車自動(dòng)化和智能化的發(fā)展道路上起到了非常重要的作用。

2控制系統(tǒng)的主要模塊分類

2.1傳感器模塊

傳感器遍布在汽車控制系統(tǒng)中，汽車的控制效果呈現(xiàn)是通過(guò)傳感器來(lái)完成的。隨著自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的發(fā)展，可以在傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)還可以通過(guò)多種方式進(jìn)行信號(hào)傳輸，將監(jiān)控信息傳遞到控制系統(tǒng)。①以時(shí)間順序作為傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)；②以頻率差為依據(jù)進(jìn)行信息傳輸。對(duì)比以上兩種傳輸方式，以頻率差為依據(jù)的更具優(yōu)勢(shì)。汽車機(jī)械控制系統(tǒng)在實(shí)際工作中，信號(hào)頻率是固定的，出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象極少，更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制效果，而且這種方式出現(xiàn)故障的幾率很小，在應(yīng)用上更為簡(jiǎn)單方便[3]。

2.2中央控制系統(tǒng)

機(jī)械控制系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，有效的控制全車電子系統(tǒng)和其他各項(xiàng)功能，為汽車的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中通過(guò)中央控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多元化控制模塊。將自動(dòng)化技術(shù)引入到汽車汽車控制系統(tǒng)中，是以中央控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以其他技術(shù)系統(tǒng)為輔的原則，從而實(shí)現(xiàn)汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化，同時(shí)還可以保障汽車的穩(wěn)定運(yùn)行。如果可以有效的利用中央控制系統(tǒng)，就可以提高汽車的反應(yīng)速度和控制精度。在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中，傳感器采集的信息會(huì)先被控制系統(tǒng)處理，再進(jìn)行傳輸，而且該功能還添加了自動(dòng)報(bào)警功能，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)告知用戶，實(shí)現(xiàn)了升整車運(yùn)行效率及安全性能。

2.3電流管理模塊

電源管理模塊是在自動(dòng)化技術(shù)的前提下實(shí)施的。因?yàn)樵谄嚈C(jī)械控制系統(tǒng)中引入自動(dòng)化技術(shù)的模塊有很多，而每個(gè)模塊需求的電流也不相同，對(duì)電流性質(zhì)、電壓等需求都不同，想要在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，配備電流管理模塊是必不可少的[4]。根據(jù)各模塊對(duì)電量的需求度來(lái)建立電流管理模塊，該模塊是自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)保障。各個(gè)模塊只有在電流充足的情況下，才可以平穩(wěn)運(yùn)行，進(jìn)一步提升汽車的使用感。

3自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1實(shí)時(shí)監(jiān)控

在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中引入自動(dòng)化技術(shù)幫助汽車實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集，該數(shù)據(jù)是由傳感器進(jìn)行采集，再將其傳輸?shù)街醒胂到y(tǒng)中，系統(tǒng)通過(guò)分析和比較這些數(shù)據(jù)來(lái)判斷汽車的運(yùn)行狀態(tài)是否良好。系統(tǒng)中使用自動(dòng)化技術(shù)的模塊有很多，如數(shù)據(jù)報(bào)表的應(yīng)用。該功能是在各類系統(tǒng)生產(chǎn)信號(hào)參數(shù)的基礎(chǔ)上（速度、壓力等）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模{駛員對(duì)汽車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，促進(jìn)汽車的智能化發(fā)展，提高行車的安全性。以汽車輪胎壓力為研究對(duì)象進(jìn)一步對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行分析，汽車輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)是汽車機(jī)械自動(dòng)化的重要組成部分之一，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)控不同運(yùn)行狀態(tài)下的氣壓、溫度等信息，在通過(guò)中央控制系統(tǒng)傳遞給汽車駕駛室終端。如果出現(xiàn)故障，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)異常，進(jìn)而自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)。該控制系統(tǒng)在傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種直接式輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其技術(shù)原理如圖2所示[5]。

3.2實(shí)現(xiàn)汽車故障的自動(dòng)化診斷

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車的先進(jìn)程度不斷提升，控制系統(tǒng)也得到了全面發(fā)展。在汽車機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了快速汽車故障處理功能，提高了汽車的故障診斷效率和水平，為汽車的安全運(yùn)行提供了保障。自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)的結(jié)合，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的診斷，從而可以快速判斷出故障所在。這種方式可以有效避免安全事故的發(fā)生，為汽車的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

3.3提高信息的安全性

隨著信息化時(shí)代到來(lái)，人們生活的各行各業(yè)都使用了信息化技術(shù)。汽車行業(yè)更不例外，駕駛員從購(gòu)買(mǎi)汽車開(kāi)始，已經(jīng)在各大平臺(tái)輸入了自己的信息，而這些平臺(tái)的信息和汽車也有一點(diǎn)的關(guān)聯(lián)度，駕駛員在之后的用車中，會(huì)出現(xiàn)汽車運(yùn)行信息的泄露風(fēng)險(xiǎn)。但是，將自動(dòng)化技術(shù)引入到汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中之后可以有效避免此類問(wèn)題的出現(xiàn)，提高車主的用車信息安全[6]。自動(dòng)化技術(shù)在引入到汽車之前會(huì)進(jìn)行加密，駕駛員在使用時(shí)需要輸入密碼，加密技術(shù)的應(yīng)用可以保護(hù)駕駛員的日常用車信息安全。

3.4提高視覺(jué)性能

在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中引入自動(dòng)化技術(shù)，幫助汽車實(shí)現(xiàn)了感知、預(yù)警、汽車?yán)走_(dá)、衛(wèi)星導(dǎo)航、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)等應(yīng)用，這些功能的實(shí)現(xiàn)提高了汽車的先進(jìn)程度，在汽車自動(dòng)化和智能化道路上的發(fā)展起到了重要作用。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了汽車對(duì)道路的識(shí)別功能，與之前的傳感器相比，在視覺(jué)和精準(zhǔn)度上都有了很大的提高，在檢測(cè)信息的同時(shí)還幫助汽車實(shí)現(xiàn)了遙測(cè)功能。而雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用，更全面的幫助汽車解決了視覺(jué)問(wèn)題，它在機(jī)器視覺(jué)的基礎(chǔ)上更深層次的獲取汽車周圍信息?？梢詭椭{駛員精確的避開(kāi)阻礙物，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化駕駛體驗(yàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了智能化汽車的發(fā)展[7]。

3.5汽車輔助駕駛技術(shù)的應(yīng)用

在汽車的智能化發(fā)展進(jìn)程中，輔助駕駛系統(tǒng)的出現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了汽車自動(dòng)化和智能化的發(fā)展。汽車輔助駕駛技術(shù)主要體現(xiàn)在對(duì)汽車運(yùn)行狀態(tài)的感知與決策上，想要提高輔助駕駛體驗(yàn)可以著重觀察輔助駕駛功能和駕駛警示功能。自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)了輔助駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了汽車的多種自動(dòng)化功能，如泊車功能、車輛跟蹤功能等，在駕駛體驗(yàn)上帶領(lǐng)人們走上了一個(gè)全新的階段。汽車輔助駕駛功能提高了汽車駕駛的便捷性，同時(shí)在汽車的安全駕駛上也起到了重要的作用，在汽車的自動(dòng)化和智能化發(fā)展上具有重要的作用。

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車已經(jīng)逐漸成為人們出行必不可少的代步工具。而自動(dòng)化技術(shù)的引入，促進(jìn)了汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的發(fā)展，該系統(tǒng)是汽車整體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在汽車的運(yùn)行效率、汽車能耗、運(yùn)行安全等方面起到了重要的作用；同時(shí)還促進(jìn)汽車的自動(dòng)化和智能化發(fā)展，從而推動(dòng)整個(gè)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[8]。

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作者：梁居正 單位：隨州職業(yè)技術(shù)學(xué)院