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机械自动化在汽车控制中应用

摘要:近年来,随着社会经济的不断发展,机械自动化开始在各行各业广泛地运用,在汽车领域中应用更加集中。机械自动化在汽车领域主要在汽车控制领域中得以充足发挥,目前机械自动化控制技术在整个汽车控制系统中应用更加完善,能够有效提升汽车在运行过程中的安全性,从机械化的角度保障驾驶者的安全,同时还能够增强汽车生产效率,以最低的人力物力成本提升汽车生产的质量。本文主要从机械自动化技术角度出发论述其在汽车控制中的作用,文章分为三部分,第一部分论述机械自动化技术在汽车控制中的作用及意义;第二部分论述机械自动化技术在汽车控制中的具体应用;第三部分论述机械自动化在汽车控制中的关键性技术。

关键词:机械自动化技术;汽车控制;人工智能

所谓自动化技术在无人工干预的前提下,使机器的设备和装置能够按照正常的程序和指令对汽车实施人为控制和操作,在这个过程中,控制与指令是人工给予的,但在整个流程运行过程中却不涉及人力。机械自动化也就是通过机器和相应的装置通过机械方式实现自动控制。从机械自动化的发展历程来看,最早可以追溯到西方工业革命时期,在那一阶段,蒸汽机的应用给予机械提供了离心式的调速器,并加速了机械自动化的发展。当前社会,汽车已经成为人们出行必不可少的工具,在应用上日益广泛并成为不可替代的重要交通方式,给人们的生活带来更多的便利性,因此将机械自动化技术应用至汽车领域是十分符合未来发展趋势的,在其作用下能够最大限度保障汽车运行的安全性和平稳性,同时对于汽车生产商来说也具有事半功倍效果,能够增加生产商的生产效率,提升生产的规模性。对于汽车使用者来说也具有一定优势,能够显著降低汽车的运行成本。为此国家需要积极调控政策,鼓励机械自动化技术在汽车控制中的应用,以此符合未来的社会发展潮流。

1机械自动化技术在汽车控制中的价值及意义

机械自动化技术在汽车控制中的价值及意义主要集中在两个方面,首先能够调节汽车系统的任务,也就意味着机械自动化技术能够与汽车控制结合,计算机系统能够按照人为指令给汽车下达控制命令,而后经过汽车的前置机器控制后将采集到的全部信息上传至局域网内,并在此过程中继续采集相关信息,并对整个系统进行调节。第二个作用在于能够设计汽车的操作控制系统。近年来随着科学技术的发展,计算机已经被广泛应用在社会各个领域中,传统的汽车机械化生产不仅不符合汽车生产自身的发展规律,同时也难以满足目前民众对于汽车生产的要求,因此计算机技术能够在汽车生产中起到积极的控制性作用。机械自动化技术与汽车控制形成有机的结合能够在汽车控制系统找那个注入单片机技术,并运用计算机语言完善汽车内部的软件,实施有效的控制,对后续人为的操纵提供更加全面和精准的控制作用。

2机械自动化技术在汽车控制中的具体应用

目前,机械自动化技术在汽车控制中的应用主要集中在对智能汽车的发展以及相关设备的控制和对汽车进行故障诊断的方面,且运用效果已经得到了认可。

2.1设备故障诊断与预警

汽车为了保障驾驶者的安全,在结构的设计和安装上更加复杂,因此为了避免单一机械机构所出现的故障给驾驶员所带来的负面硬性需要在机械自动化技术应用中更加重视对故障源的定位和预警工作,帮助驾驶员和维修人员精准定位故障位置,并采取有效措施予以应对故障。还可以使用传感器安装监控设备,对汽车整体内部环境以及各个部件的工作情况进行监控,一旦零件或设备出现异常,传感器能够将这些信息传达给控制中心,控制中心而后可以根据计算机系统中的指令启动故障预警机制或紧急制动措施,保证汽车能够在正常情况下运行,以此保障驾驶员的安全性。

2.2设备自动化控制

随着经济水平的提升,汽车的普及率逐渐上升,与此同时,路面情况也更加复杂多变。为了适应目前的路面情况,尽量简化驾驶员的操作,就需要在汽车设计中应用闭环自动控制系统。控制系统能够以传感器中心作为中枢结构,发挥桥梁和媒介的作用,对汽车的运行和静止状态的数据进行采集后,再将相关数据传达给计算机系统,经过对数据的分析和处理后,对汽车的行驶状态进行调整,从而实现汽车各部件的机械装置能够按照指令运行。

2.3智能汽车

从汽车发生的各种不安全因素来看,占据很大比例的是驾驶员的人为因素。驾驶员对于交规的不熟悉、疲劳驾驶、判断失误等都会导致各种安全事故出现,交通事故的发生频率也会随之升高,造成各种隐患的出现。智能汽车作为综合性的系统,能够对环境保持高敏感,并做好与之相配的规划决策,并与汽车自身所包含的多等级辅助驾驶的特点相结合,对人工智能技术、自动控制技术、计算机技术和信息融合、传感技术和通信技术集中运用,从而实现高新技术的综合性使用。在普通汽车结构的基础之上加用先进的传感器、执行器和控制器实现对驾驶员、驾驶车辆、驾驶路面情况信息进行全面地监控,让车辆能够敏锐感知到周围的环境,并自主分析自己的运行情况自己可能遇到的危险情况,让车辆在运行过程中更加安全,实现安全性与平稳性的双重效应。

3机械自动化技术在汽车控制中的关键性技术

3.1实现数据传输的准确性以及及时性

要想完成汽车设备的自动控制,首先就要对控制和执行系统进行全面保障,从而保证控制结构能够与传感器形成实时和准确的信息沟通。传感器要将汽车运行状态的实时数据进行全面监测,获取信息后全面传达给控制系统后,由控制器对相关数据进行分析和处理后判断受控制的组件和结构是否存在故障,准确形成指令后将其传达给执行机构。数据传输过程中除了要注重传达过程的实时状态,还需要保证数据的正确性和精确性,主要是因为一旦信息出现错误,那么汽车的安全行驶就难以得到保证,且在后期的维修上成本更高,存在较大的安全隐患。

3.2充分应用人工智能技术

现如今,人工智能在电气自动控制领域中已经获得了较大范围的应用,人工智能在汽车自动化领域中逐渐代替人类自身发挥重要的作用。此外智能AI设备也在高集成度和自适应的系统中插入,能够具备较高的学习能力,逐步自我完善与进化。随着科学技术的不断进步,人工智能技术也能够更快适应社会的发展状况,其在汽车控制系统的训练与学习适应能力也会不断加强,成功实现控制的可靠性和实时性。近年来,随着大数据技术和云计算技术的成熟化发展,智能控制系统与整个信息网络中联系更加密切,智能控制将不断突破时间和空间上的限制,实现远程汽车设备控制。

3.3对层次与结构进行合理划分

要想对汽车的控制形成高效稳定的业务,首先就需要尽量减少能耗,不断缩减能耗上额成本,因此需要控制汽车的层次结构,并对其进行科学的划分,将各组件的分散控制系统作为基础,将相关数据进行汇总后,传输到计算机总控制中心,并由总控中心与独立控制组件形成控制性网络后实现自动化控制的目标。

4结语

近年来,随着社会经济和科学技术的发展,人们对于汽车的需求不断旺盛,同时对于汽车内部结构的要求也更加强烈,开始重视机械自动化在汽车控制中的运用,能够有效提升汽车生产效率,为汽车生产制造商降低人力物力财力的投入,实现了汽车生产商的可持续化发展。另外对于汽车驾驶员来说,也在保证运行平稳性的同时增强了汽车运行的安全性。我国目前在汽车控制领域中对于机械自动化技术的应用还不够深入,但发展较为迅速,具有一定的发展潜力。

作者:许曦普 单位:青岛理工大学机械与汽车学院

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