智能自動(dòng)化技術(shù)在汽車工程中的應(yīng)用

孫春玲

摘要：智能技術(shù)以及汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，使得人們對(duì)于汽車的需求逐漸提升。人們對(duì)于汽車的要求不再僅僅局限于“代步”的作用，對(duì)于汽車行駛時(shí)的安全性、舒適程度、智能化、自動(dòng)化等都有了更多的要求。在這樣的背景下，智能自動(dòng)化技術(shù)在汽車工程中的應(yīng)用成為了必然的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能自動(dòng)化技術(shù)；汽車工程；模糊控制系統(tǒng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)如今智能控制技術(shù)在汽車工程領(lǐng)域已經(jīng)有著非常廣泛的應(yīng)用空間，通過(guò)模糊控制方法，能夠?qū)ζ囌w性能進(jìn)行大幅度的提升。在智能自動(dòng)化技術(shù)的幫助下，操作人員能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)技術(shù)需求的條理化表達(dá)和形象化描述。

1智能自動(dòng)化控制系統(tǒng)的原理分析

智能自動(dòng)化技術(shù)是由人工智能技術(shù)與現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合而來(lái)的，屬于控制領(lǐng)域?qū)χ悄芗夹g(shù)的應(yīng)用。在智能自動(dòng)化技術(shù)中，通過(guò)將人工智能技術(shù)及其相關(guān)理論與控制技術(shù)及其相關(guān)理論進(jìn)行有機(jī)的融合，實(shí)現(xiàn)了人工智能對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。智能自動(dòng)化控制系統(tǒng)有著人工智能技術(shù)的特征，擁有智能行為，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)發(fā)出問(wèn)題的準(zhǔn)確響應(yīng)。

在智能自動(dòng)化系統(tǒng)中，包含著兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，即仿真智能控制以及模糊控制。其中模糊控制是基于模糊控制理論形成的智能控制技術(shù)，主要以模糊推理為運(yùn)行的原則，并以人們的控制經(jīng)驗(yàn)為指導(dǎo)，模仿進(jìn)行人的控制決策。

模糊控制系統(tǒng)是現(xiàn)階段較為成熟的一種智能控制系統(tǒng)，其與智能控制技術(shù)的結(jié)合被自動(dòng)化工程領(lǐng)域廣泛的使用。在模糊控制系統(tǒng)中，主要通過(guò)模糊控制器對(duì)規(guī)則進(jìn)行推理，結(jié)合行為數(shù)據(jù)庫(kù)的使用，方便了人們的操作。而在仿真智能控制中，主要對(duì)控制人的特性進(jìn)行模仿，并建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)相對(duì)應(yīng)的控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)某一進(jìn)程的有效控制。

2智能監(jiān)測(cè)技術(shù)在車輛設(shè)備中的應(yīng)用

2.1汽車駐車智能剎車系統(tǒng)

汽車駐車智能剎車系統(tǒng)是近些年開發(fā)產(chǎn)生的新型智能自動(dòng)化技術(shù)，其在車輛設(shè)備中的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能剎車系統(tǒng)的深度研究，通過(guò)自動(dòng)變速箱的安裝，為駕駛員初學(xué)者和存在駕駛局部障礙者提供幫助，為使用者提供便捷的自動(dòng)換擋效果，減少駕駛者的主動(dòng)換擋操作，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)在上坡過(guò)程中自動(dòng)剎車和停車，避免由于駕駛員誤操作導(dǎo)致的車輛溜逸。但是在整個(gè)駕駛過(guò)程中，自動(dòng)變速箱的使用會(huì)加大燃料的使用總量。隨著國(guó)家、社會(huì)以及消費(fèi)者對(duì)污染和能耗的要求不斷提高，傳統(tǒng)的高消耗、高污染技術(shù)已經(jīng)不能大家的綠色消費(fèi)需求，市場(chǎng)需求逐步轉(zhuǎn)變。智能自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的上坡停車制動(dòng)自動(dòng)化能夠全面擴(kuò)展剎車功能，具有廣泛的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。

2.2汽車后視鏡位置全服控制

汽車后視鏡的全服控制也可稱作位置隨動(dòng)控制，是為了更高效的利用汽車后視鏡、智能調(diào)節(jié)后視鏡位置而設(shè)計(jì)的，可以通過(guò)對(duì)信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行合理規(guī)劃而實(shí)現(xiàn)。需要首先將后視鏡位置規(guī)劃納入到車輛模擬系統(tǒng)中，引入數(shù)字位置控制系統(tǒng)。在加工信息和對(duì)信息進(jìn)行微處理的同時(shí)，對(duì)采集到的信息進(jìn)行精準(zhǔn)判別，逐漸消除信息中的不確定因素，將位置控制全面拓展到相關(guān)領(lǐng)域。這一效果與人們?cè)谵k公領(lǐng)域中廣泛運(yùn)用的磁盤磁頭位置控制、復(fù)印機(jī)效能位置控制等功能相似，都運(yùn)用了數(shù)控機(jī)床的定位控制功能。

2.3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽車數(shù)據(jù)

智能自動(dòng)化技術(shù)在汽車控制系統(tǒng)應(yīng)用的過(guò)程中，能夠?qū)ζ嚁?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收集到傳感計(jì)算器中，為工程人員提供有效地?cái)?shù)據(jù)參考，記錄汽車運(yùn)用情況，幫助工程人員對(duì)汽車運(yùn)行情況進(jìn)行全面的了解。監(jiān)測(cè)到的汽車數(shù)據(jù)可以提升智能自動(dòng)化技術(shù)在駕駛過(guò)程中服務(wù)，促進(jìn)計(jì)算機(jī)擬人化操作更加貼合實(shí)際。

2.4提升汽車控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率

智能自動(dòng)化技術(shù)能夠用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化操作代替人工或傳統(tǒng)機(jī)械操作，對(duì)汽車工程資源節(jié)約大有裨益。能夠減少對(duì)環(huán)境的破壞和對(duì)資源的浪費(fèi)，同時(shí)可以減少電路損耗并均衡負(fù)荷，從而提升汽車控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

2.5車內(nèi)空氣質(zhì)量智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

通過(guò)氣敏傳感器對(duì)車內(nèi)空氣進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)，智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示車內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)值的高低，為駕駛員提供空氣質(zhì)量改善建議，駕駛員可以根據(jù)氣敏傳感器提供的監(jiān)測(cè)結(jié)果采取相應(yīng)的車內(nèi)空氣改善方法。

3智能自動(dòng)化技術(shù)在汽車工程中的具體應(yīng)用

3.1智能自動(dòng)化技術(shù)在汽車后視鏡位置隨動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

汽車后視鏡位置隨動(dòng)系統(tǒng)是基于位置控制技術(shù)建立起的系統(tǒng)，其中，位置控制技術(shù)能夠?qū)ξ恢眯畔⑦M(jìn)行反饋。在汽車后視鏡位置隨動(dòng)系統(tǒng)中，依照不同的輸入信號(hào)能夠分成兩種類型：數(shù)字位置控制系統(tǒng)以及模擬位置控制系統(tǒng)。這兩種位置控制系統(tǒng)的主要區(qū)別在于控制器與傳感器的不同。

在早期的汽車后視鏡位置隨動(dòng)系統(tǒng)中，主要應(yīng)用了模擬控制器以及模擬位置傳感器，這樣的系統(tǒng)定位的精度以及性能均不盡理想。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)逐漸替代了模擬控制的系統(tǒng)。在現(xiàn)階段的汽車后視鏡位置隨動(dòng)系統(tǒng)中，普遍使用了數(shù)字位置模擬系統(tǒng)。

在汽車后視鏡位置隨動(dòng)系統(tǒng)中的主要結(jié)構(gòu)包括：檢測(cè)元件、調(diào)節(jié)控制器、功放電路、執(zhí)行元件以及減速器。在該系統(tǒng)中，輸入量使不斷發(fā)生變化的，同時(shí)，輸入量與輸出量會(huì)依照一定的比例進(jìn)行變化。在位置隨動(dòng)系統(tǒng)中，供電電路的設(shè)計(jì)使用了可逆電路的方式，電機(jī)在正反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠消除兩個(gè)方向的位置偏差。

3.2智能自動(dòng)化技術(shù)在汽車后視鏡模糊控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

對(duì)于汽車來(lái)說(shuō)，后視鏡是車廂外的關(guān)鍵部件，安置于駕駛室的兩側(cè)。駕駛者在實(shí)際的汽車駕駛過(guò)程中，能夠利用后視鏡完成對(duì)汽車行駛狀態(tài)、車輛行駛過(guò)程中左右兩側(cè)的情況、駐車過(guò)程中車輛兩側(cè)以及車尾的情況的觀察。在進(jìn)行后視鏡的位置調(diào)節(jié)中，結(jié)合駕駛者的位置和視線的高低，利用X軸以及Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行。在進(jìn)行后視鏡的調(diào)節(jié)過(guò)程中，若是使用手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式，其效率較低，這就使得在汽車后視鏡控制中使用智能自動(dòng)化技術(shù)更為重要。通過(guò)引入模糊控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)汽車后視鏡的自動(dòng)調(diào)節(jié)，由于僅僅需要將后視鏡調(diào)整至駕駛者的視線范圍，所以并不需要較高的控制精度。在汽車后視鏡模糊控制系統(tǒng)中的主要結(jié)構(gòu)包括：位置設(shè)定模塊、反饋電位器、控制器、外部存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中，位置設(shè)定模塊中的設(shè)定值普遍以模擬數(shù)值的形式存在，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換處理后結(jié)合單片機(jī)完成模糊推理；經(jīng)由單片機(jī)的數(shù)值在輸出后會(huì)轉(zhuǎn)換成模擬量，結(jié)合功率放大器的作用完成電機(jī)的正反兩向轉(zhuǎn)動(dòng)，以此帶動(dòng)后視鏡的運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，反饋電位器也會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，結(jié)合模擬控制器的作用實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車后視鏡位置的控制。

3.3智能自動(dòng)化技術(shù)在汽車室內(nèi)空氣智能檢測(cè)中的應(yīng)用

智能自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于汽車室內(nèi)空氣的智能檢測(cè)也發(fā)揮著重要的作用。利用氣敏傳感器智能化技術(shù)的使用，能夠?qū)ζ囀覂?nèi)的控制質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，并為駕駛者提供汽車室內(nèi)空氣質(zhì)量改善的建議決策。在汽車室內(nèi)空氣智能檢測(cè)系統(tǒng)中，主要的結(jié)構(gòu)包括：高低光電顯示器電路、鈴聲發(fā)生電路、音頻功放電路。這些結(jié)構(gòu)的使用實(shí)現(xiàn)了對(duì)車內(nèi)空氣質(zhì)量高低的檢測(cè)與提醒。在汽車室內(nèi)空氣智能檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行中，當(dāng)汽車室內(nèi)的空氣質(zhì)量相對(duì)較高時(shí)，則會(huì)發(fā)出綠色的光；當(dāng)汽車室內(nèi)的空氣質(zhì)量相對(duì)較差時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在發(fā)出紅光的同時(shí)發(fā)出鈴聲進(jìn)行警報(bào)。

另外，智能自動(dòng)化技術(shù)在汽車駐車剎車系統(tǒng)中也有著重要的應(yīng)用。當(dāng)汽車處于上坡的狀態(tài)時(shí)，傾斜角傳感器能夠采集傾斜方向的角度值，并將其轉(zhuǎn)換為電壓值；通過(guò)與功率開關(guān)開啟時(shí)的電壓值進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)了對(duì)繼電器及駐剎車電路系統(tǒng)的自動(dòng)控制。

4結(jié)論

綜上所述，對(duì)于汽車工程來(lái)說(shuō)，智能自動(dòng)化技術(shù)的使用能夠提升汽車制造的速度、提高汽車制造的質(zhì)量，對(duì)于汽車安全性以及舒適性的增強(qiáng)也有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：山東交通職業(yè)學(xué)院）