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智能自动化技术在汽车工程的作用

 论文栏目:汽车工程论文     更新时间:2017/9/12 10:10:31   

摘要:智能自动化技术是人工智能技术和自动化控制技术相结合的综合性技术。随着汽车制造业的发展,对智能控制技术的要求也越来越高,智能自动化技术在汽车工程中的应用也越来越广泛。本文对智能控制技术进行了分析和研究,从汽车应用的实际出发,对智能自动化技术在汽车工程中的应用进行了研究,包括汽车后视镜的智能化控制以及汽车空气质量智能化监测技术和汽车智能化刹车驻车系统进行了分析和研究。

关键词:智能自动化技术;汽车工程;智能控制;模糊控制技术

引言

随着智能技术和汽车工业的发展,汽车不仅仅是一种交通工具,人们对汽车的安全性和智能技术的要求越来越高。汽车的智能化技术的应用是汽车工业发展的必然趋势,智能技术在汽车工程中的应用也越来越广泛,智能自动化技术的应用可以提高汽车的安全性和可靠性,使汽车更能满足人们的智能化需要。

1智能控制技术及系统分析

随着计算机技术的发展,智能自动化技术是计算机智能化技术和自动化控制技术相结合的产物,是在控制领域对智能技术的一种应用。智能自动化技术是把人工智能技术和理论同控制技术和理论结合在一起,通过人工智能实现对系统的自动控制。智能自动化控制系统是一种具有智能行为的系统,智能系统具有某种智能化行为,对系统的问题可以发出正确的响应,这就是智能化系统的特点。智能控制系统中模块控制和仿人智能控制是两种重要的技术,模糊控制是在模糊控制理论的基础之上建立的智能控制,模糊控制采用模糊推理作为主要的处理方式,以人们的控制经验为基础,对人们的控制决策进行模仿。模糊控制技术是人们的推理经验,并且通过语言来表达这些经验。模糊控制工程的计算方法是采用模糊算法,从而得出系统的控制规律,模糊控制技术与传统的控制方法不同,它主要采用行为规则库,规则表达与人的推理系统比较符合,这样人们在进行操作的时候很方便。仿人智能控制中的控制环节部分是以控制作用的人构成的,并对特性进行模仿从而构成数学模型,讲了与之对应的控制器,这样可以对过程进行有效的控制。

2智能自动化技术在汽车工程中的应用研究意义

汽车智能自动化技术是电子工业和汽车工业两个领域相结合的,汽车电子技术改善了汽车的动力性能,使汽车在驾驶过程中更加具有安全性和稳定性。汽车电子技术中的动力传动电子控制系统包括自动变速器控制和发动机电子控制技术。动力传动电子控制系统结构主要有传感器和电控单元组成,保证汽车在不同的工作状况下可以稳定的运行,驾驶员可以很方便的对汽车进行操作,油耗降低了,动力传动系统的冲击也减少了,提高汽车的动力性和经济性。底盘电子控制系统包括车辆牵引控制系统和驱动控制系统等,提高汽车的安全性,汽车底盘电子控制系统在轿车的应用非常广泛。车身电子控制系统包括自动座椅、自动门窗和视野照明控制等,可以增强汽车的安全性。多媒体娱乐和通信系统包括车辆导航、故障诊断系统和多媒体信息系统等,主要是把人、车和外界的信息连接在一起,可以很好的实现对车辆电子控制功能的协调处理,未来的汽车电子技术的应用朝着移动智能办公的反向发展,把汽车和远程服务结合在一起,建立智能化交通系统。汽车的安全技术是智能自动化在汽车工程中应用的一个重要方向,雷达技术可以开发出车辆自动碰撞系统,轮胎的综合检测系统的应用可以保证车辆安全行驶。在汽车的安全领域的发展中汽车智能自动控制技术作为主要的发展方向。

3智能自动化技术在汽车工程中的具体应用研究

3.1智能自动化技术在汽车后视镜位置随动系统中的应用

位置随动系统是位置控制技术,是对位置反馈的一种控制技术。位置随动系统根据根据输入信号的不同可以分为模拟位置控制系统和数字位置控制系统两种。位置随动系统结构原理图如图1所示。位置随动系统的输入量是变化的,输出量和输入量之间按照一定的比例进行相应的变化。系统中供电电路采用可逆电路的设计方式,伺服电机在正向和反向两个方向进行转动,这样可以把正向和反向的位置偏差消除掉。

3.2智能自动化技术在汽车后视镜模糊控制系统

汽车后视镜是汽车车厢外的关键零部件,安装在汽车驾驶室外的两边,驾驶员在驾驶汽车的过程中通过后视镜对车辆行驶状况进行观察。驾驶员对后视镜的调节通过X轴和Y轴的转动调节来调节位置的角度。驾驶员对后视镜进行调节主要是根据自己的视线高低和驾驶位置进行相应的调节,通过后视镜观察行车过程中车辆左右的情况以及在驻车过程中车辆两侧和车尾的具体情况。驾驶员通过手动方式对后视镜的调节受到诸多外界因素的影响,很难达到精确的调整,准确度低。角度的大小和转动的速度的快慢等都是很模糊的,所以我们在对汽车后视镜的控制中采用了模糊控制技术,这样可以对问题进行有针对性的解决。驾驶员对后视镜进行调节主要是调整到自己的视野范围内,对控制的精确度要求不高,我们在对汽车后视镜位置进行控制采用单位制环控制的系统控制器进行实现。汽车后视镜模糊控制位置系统原理图如图2所示。在汽车后视镜模糊控制位置系统原理图中,位置设定的值以模拟数值的形式存在,位置设定值经过转换器进行转换后通过单片机来是实现模糊推理,单片机把数值进行精确的输出后转变为模拟量,然后在功率放大器的作用下实现电机的正向和反向转动,这样就可以实现后视镜的转动,与此同时后视镜的转动带动反馈电位器进行转动,通过模拟控制器进行控制,实现对后视镜的位置控制。模糊控制器的设计核心是模糊控制系统,控制器工作原理主要是把输入量通过运算推理得出理想的输出控制效果,模拟控制器是把模糊输入量通过相应的运算推理而产生输出控制作用。模拟控制器是把模拟量通过规则推理得出精确的控制量,我们在模糊控制器进行设计的时候采用模糊芯片,模糊芯片的特点是推理速度快,并且自动化控制精确度高。

3.3智能自动化技术在汽车车内空气质量智能检测中的应用

随着社会经济的发展,人们对车辆的使用频率增加,车内空气质量的好坏直接影响人们的身体健康。通过气敏传感器智能化技术对车辆内空气质量进行检测,驾驶员根据气敏传感器检测的结果采取车内空气改善的措施。车内空气质量智能检测技术结构原理图如图3所示。车内空气质量智能检测系统可以显示车内空气质量值的高低,如果空气质量值高,发光二极管就会发出绿色的光,如果空气质量值差,那么发光二极管就会发出红色的光,同时发出铃声提醒。车内空气质量智能检测安装对臭气味反映灵敏的AF20L气敏传感器,AF20L气敏传感器是一种半导体材料,AF20L气敏传感器的阻值随着表面氧化还原反应而进行变化,AF20L气敏传感器的工作状态回路电压设置为10V-20V,使用非常安全。

3.4智能自动化技术在汽车驻车刹车系统中的应用

目前汽车使用自动变速箱的比较多,这样驾驶员在对汽车进行停车刹车的操作时候非常方便,而且还不需要进行换挡,但是自动变速箱和手动变速箱比油耗还是比较高的,所以在市场中手动变速箱的汽车还是占有很大比重的,本文的研究是手动变速箱为主要研究对象,实现汽车上坡停车制动的自动化,通过倾斜角度传感器获取汽车的倾斜方向角度值,汽车处于上坡状态的时候,脚踩刹车进行停车的操作进而出发开关实现开关的闭合,倾斜角度传感器把倾角转换的电压值反馈出来与功率开关的开启电压值进行对比,如果大于功率开关的开启电压值,那么继电器被启用,驻车刹车电路系统被驱动,这样我们就可以实现汽车在上坡过程中刹车系统的自动化。在汽车驻车刹车系统设计中采用高速功率的开关集成电路TWH8750,TWH8750的塑封结构采用TO-210模式,外部由5个引脚组成,其中TWH8750的第二个引脚的电压值达到1.5V的时候,电压就会被开启,器件电路开始工作,系统中继电器实现通电吸合,在汽车驻车系统电路中的接点实现闭合,驻车刹车系统启动,LED灯发光并发出警告。TWH8750在工作运行时候的电压值设置为10V-20V之间,为了保证整个系统的安全和稳定,系统中设计了稳压电路。本系统中电路设计最关键的就是倾角传感器,对传感器的选择要按照以下参数进行选择,倾角传感器的检测范围-30°到+30°之间,FSO的值设置为60°,倾角传感器的稳定性0.03°MAX,响应时间为0.2S,倾角传感器的绝缘电阻100欧姆,倾角传感器工作温度-20°到80°之间。系统的整个电路在供电的时候采用12V的蓄电池进行供电,采用稳压电路对系统进行供电。

4总结

智能自动化技术在汽车工程中的应用非常广泛,随着汽车工业的发展,汽车对智能自动化技术的要求也越来越高,汽车工程的发展更加注重智能化电子技术的应用,智能自动化技术在汽车工程中的应用研究具有一定的研究价值。

参考文献:

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作者:王晨 单位:河南交通职业技术学院汽车学院实训中心

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