汽車領(lǐng)域中的電氣自動化系統(tǒng)應用研究

張金璐 袁春麗

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電氣工程在現(xiàn)代建設中有著舉足輕重的地位，電氣工程與自動化的發(fā)展，能夠有效推進電力電子技術(shù)進步，使信息處理、自動控制、試驗分析更加精準。同時電氣自動化技術(shù)是作為一項核心科學技術(shù)來發(fā)展的，它在很多領(lǐng)域得到廣泛的應用，尤其是在汽車行業(yè)，有著很好的發(fā)展前景，兩者之間可以實現(xiàn)雙贏，互相進步，共同發(fā)展。目前我國對它的研究也是非常淺薄的，還不能在汽車領(lǐng)域發(fā)揮出它的大部分功能，因此，要加大對它的研究力度，才能推動它長遠發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;汽車領(lǐng)域;應用

1 自動化汽車制造的發(fā)展現(xiàn)狀

汽車的自動化制造包括零件生產(chǎn)、自動化流水線、自動化沖壓、自動化焊接、自動化噴涂、自動化裝配等等，每一個環(huán)節(jié)都非常重要，在保證生產(chǎn)質(zhì)量的同時還要保證生產(chǎn)效率。自動化造車技術(shù)在我國的發(fā)展歷史并不是很長，它的出現(xiàn)極大地促進了工作效率的提高，提升了汽車行業(yè)的生產(chǎn)力，提高了汽車生產(chǎn)的品質(zhì)，降低了汽車企業(yè)的成本，對整個國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了貢獻，自動化成為整個汽車行業(yè)的先鋒，促進了汽車工業(yè)的發(fā)展。但是與發(fā)達國家相比，我國的自動化水平還比較落后，存在的差距較大，雖然應用很普遍，但是很多工序仍然需要人工完成或者人工配合完成，不能實現(xiàn)高度自動化，需要在今后的發(fā)展中去逐步改善。

2 電氣自動化在汽車領(lǐng)域的應用

2.1 智能感應技術(shù)

汽車智能感應技術(shù)的應用，有利于解決汽車在行駛的過程中隨時出現(xiàn)的問題，防止汽車出現(xiàn)一些不必要的損失，汽車感應裝置包括：感應、傳感、信息采集和處理技術(shù)，傳感功能和中央控制功能是其中最重要的功能，應用智能感應技術(shù)的汽車可以隨時監(jiān)控汽車的行駛狀態(tài)，中央控制器接收到數(shù)據(jù)信息后，就會對信息進行分析和研究，然后作出處理和綜合分析，從而對汽車某些部件發(fā)出指令進行某些操作，保證汽車行駛的安全可靠。很多汽車具有的許多安全配置，比如并線輔助、車道偏離預警、ABS、ESP、制動力分配、牽引力控制和自適應巡航等都屬于智能感應技術(shù)的范疇。

2.2 自動化加工單元

自動化給生產(chǎn)帶來極大的便捷，尤其是對于一些簡單的工件來說，復合化的機床設備就可以完成加工的全部過程，單機的自動化生產(chǎn)方式僅是由機床上專門配置的料倉和機械手組成。機械手的上下料方式無法完成一些形狀較為復雜的工件的加工工作，這時可以采用標準的關(guān)節(jié)式機器人完成上料和下料的工作。有些機器人具有二維或者三維的視覺識別系統(tǒng)，便于識別和判斷工件的形狀、位置、姿態(tài)等進而根據(jù)結(jié)果調(diào)整動作的位置和上下料。如果工件包括多個工序，則可將多個工序整合成一個完整的自動化生產(chǎn)單元，并由一個機器人完成上下料工作;如果工件的加工節(jié)拍較長，還可為機器人提供運行的軌道，使其可以為多個機床服務，達到節(jié)約成本的目的。

2.3 更豐富的實用功能

在汽車系統(tǒng)中通過使用自動化技術(shù)，增加很多實用方便的功能，可以讓人們的駕駛和出行更加方便。比如電子手剎，人只需按鍵即可控制手剎，電機代替了傳統(tǒng)的機械拉線，操作更加方便，也提高了手剎的耐用程度;又比如電動折疊后視鏡，可以在汽車鎖門的時候自動折疊，從一定程度上防止車輛后視鏡被旁邊車輛擦掛。另外的還有像電動座椅、無鑰匙進入、一鍵啟停、自動空調(diào)、感應后備箱、車窗防夾、語音控制等等都是通過自動化控制，讓人們的用車過程更加方便快捷。

2.4 工程汽車中的ISG技術(shù)

要想提高ISG的系統(tǒng)性能，必須從以下幾方面入手：電機種類的選擇、電機種類的設計、電機種類的制造。高啟動轉(zhuǎn)矩、高發(fā)電效率、高轉(zhuǎn)矩密度都必須得到保障;快速啟動、高效發(fā)電、電動發(fā)電模式的自由切換的控制組成了高性能的ISG控制技術(shù);為了滿足永磁ISG系統(tǒng)的多種要求，永磁ISG采取以下措施：用最大轉(zhuǎn)矩控制運行，電流控制和發(fā)電運行時的弱磁控制，其中，電流控制是指在逆變器輸出電流幅值一定時，能夠控制電流矢量的方向角從而使得電機的輸出轉(zhuǎn)矩最大。弱磁則是指增加定子直軸去磁電流分量來維持高速運行時電壓的平衡，從而達到發(fā)電時調(diào)節(jié)電壓滿足充電的要求。最大功率輸出和最小銅損控制是實現(xiàn)弱磁的主要算法。

2.5 安全PLC的應用

安全PLC即安全可編程系統(tǒng)，指在自身或外圍元器件或執(zhí)行機構(gòu)出現(xiàn)故障時，依然能夠正確響應并及時切斷輸出的可編程系統(tǒng)。在開發(fā)設計時應將其置于惡劣的環(huán)境中，在本身失效時也不會對人身安全和設備安全造成威脅，符合要求的安全PLC此時就會發(fā)揮出強大的自我診斷功能，對操作系統(tǒng)的狀態(tài)、程序執(zhí)行狀態(tài)、硬件狀態(tài)進行監(jiān)測。這些安全PLC都必須達到行業(yè)規(guī)定的安全等級，必須根據(jù)特定原則和相關(guān)標準設定標準機構(gòu)認證的故障動作。

2.6 自動停車的實現(xiàn)

現(xiàn)在市場上汽車數(shù)量不斷增加，但是土地資源越來越寶貴，并不是每一輛車都能找到一個停車位。對于一線城市來說，開車去外面就餐、逛街等找停車位還要找半天，有時候不得已停在緊急停車道上，還要被開罰單。但是電氣自動化技術(shù)在這方面的應用很大的緩解了這個問題。它具有自動泊車的功能，在汽車內(nèi)部設置了一個按鈕，只要按下按鈕，就可以啟動程序進行自動停車，從而節(jié)約了時間，解決了停車困難的問題。

3 結(jié)語

在這個電子信息化時代，科學技術(shù)水平的高低決定著一個國家的發(fā)展程度。現(xiàn)在全球都在走向數(shù)字化和自動化的道路上，通過數(shù)字化、自動化、信息化和機械化的有機結(jié)合，不僅能夠大大提高生產(chǎn)效率，而且可以推動社會的可持續(xù)發(fā)展。現(xiàn)代科學技術(shù)的范圍很廣，其中電氣自動化就是所有核心技術(shù)之一，它的發(fā)展方向表示著現(xiàn)代化的發(fā)展范圍。這項技術(shù)在很多領(lǐng)域中得到應用，但是在汽車領(lǐng)域中的應用占到最大比例。

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