前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的汽車智能化主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
H: 未來有3種趨勢:首先肯定是減少燃料消耗和排放,清潔環(huán)境,我相信很多智能技術能大大減少不好的環(huán)境影響;其次是通過改善駕駛系統(tǒng)增強安全性,形成安全的駕駛系統(tǒng),之前的汽車都有太大的破壞性;最后是你在車里體驗到更好的連接性,從家里或辦公室到車里的連接,當你把手機和汽車相連接,你能在車里接電話、上網(wǎng)、聽音樂等,通過這種連接性,你可以把你所有的生活方式都相連通。
C: 智能手機改變了人們的生活,你認為智能汽車在未來是否能像智能手機那樣影響人們的生活?
H: 我覺得汽車是下一個聯(lián)網(wǎng)體驗的載體,在辦公室或家里的時候你用手機發(fā)短信、上網(wǎng)、找餐館,但當你離開家、坐上車后,你也想要同樣的體驗,所以人們需要全天候的聯(lián)網(wǎng)體驗。汽車成為網(wǎng)絡的外延,有和手機相連的系統(tǒng),也有嵌入式系統(tǒng),不用手機也能上網(wǎng)、打電話;發(fā)生事故時能及時連接電話中心;汽車發(fā)生故障時提供應急服務,你能馬上聯(lián)系經(jīng)銷商,把故障信息傳過去,以便他們診斷你的零部件,并且把信息傳達給汽車修理廠,為你的汽車找出修理方案。所以使用無線連接是全方位的體驗,為你、乘客和司機提供便利,或者為緊急情況提供專業(yè)服務。
C: 汽車智能化會為安全駕駛帶來風險,制造成本也更高。將如何平衡高性能、低成本和可靠性?
H: 汽車聯(lián)網(wǎng)的確會使駕駛者分心,但是這些功能不一定是長期開著。有些功能比如搜索,是在停車或者交通堵塞等紅燈的時候才能使用。現(xiàn)在人們開車的時間越來越多,有開車的時候,也有停車的時候,這時候就可以操作多媒體。除了多媒體技術,還有很多安全技術,比如說防碰撞、預警系統(tǒng)和攝像頭的多種應用,整體上都會讓車輛變得更安全。新技術最早通常用于豪華車,但是隨著設計的成本下降、產(chǎn)量上升,這些技術慢慢會出現(xiàn)在其他車型上,系統(tǒng)也會變得越來越穩(wěn)定、便宜。福特就是這樣一個例子,把高端技術引用在??怂惯@些中端或者小型車,國際車展上大概有70%的車或多或少擁有聯(lián)網(wǎng)或者車載電子娛樂系統(tǒng)的功能。只要生產(chǎn)商和工程人員通力合作,必定能夠讓用于豪華車的技術成本降低,從而把技術普及。
關鍵詞:電子信息;智能化技術;汽車;應用
交通運輸是社會發(fā)展的根本,對于經(jīng)濟的發(fā)展、環(huán)境的保護以及人身安全等有著非常重要的應用意義。就目前而言,我國已經(jīng)有2億左右的車輛,汽車的駕駛?cè)藛T已經(jīng)超過了3億人次,同時公路通車總里程已經(jīng)達到了500萬公里,高速公路里程超過了12萬公里。在大量的交通形成環(huán)境之下,安全事故也頻頻發(fā)生,每年約發(fā)生交通事故500萬起,死亡人數(shù)超過20萬人。對此,為了提高交通行駛安全性,不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化汽車性能,對于提高安全出行有著顯著意義。
1電子信息和智能化技術
當前所指的電子信息技術主要是指借助電子通訊傳遞、儲存、加工以及顯示信息的一種信息技術,電子信息技術被廣泛的應用在各個領域的信息管理當中[1]。目前社會是一個信息爆炸時代,同時也是一個信息快速運轉(zhuǎn)你的時代,所以現(xiàn)代化電子信息技術對于信息的處理效果顯得格外重要,當前已經(jīng)持續(xù)發(fā)展成為綜合性技術同時應用在多個領域當中,其中也包含汽車領域。智能化技術主要是借助電子感應系統(tǒng)、車輛行駛系統(tǒng)等系統(tǒng)的有些配合,實現(xiàn)一些非人為的判斷行為,例如借助智能化技術實現(xiàn)自動停車、預警報警等功能,促使駕駛更加舒適和安全。
2電子信息技術在汽車當中的應用
2.1電子導航系統(tǒng)
現(xiàn)代化的汽車與傳統(tǒng)的汽車最大的差異便是在人性化技術方面的應用,特別是近些年科學技術快速發(fā)展,當前所生產(chǎn)的所有汽車基本都安裝了電子導航系統(tǒng),也可以被成為車載導航系統(tǒng)。電子導航系統(tǒng)是借助GPS全球定位系統(tǒng)而建立的一種車載自帶系統(tǒng)[2]。GPS全球定位技術當前在許多領域到那會各種均有所應用,也為人們的生活、社會的發(fā)展提供了許多的服務與便利。在車載導航系統(tǒng)中,在駕駛員的駕駛過程中,一旦發(fā)生了復雜的交通路線或者是進入到不熟悉的行車路線時,同時還可以借助自帶的三維地圖借助汽車所具備的電子顯示屏展示出來,從而保障駕駛員能夠按照自己的意圖進行形式,掌握后續(xù)的行車路線,確保能夠順利達到行車目的地。除此之外,針對突發(fā)在交通線路上的事故或者是突發(fā)道路維修現(xiàn)象,駕駛員可以借助電子導航系統(tǒng)的廣播及時掌握線路的信息,同時還可以實現(xiàn)對一些監(jiān)控探頭無法及時檢測到的故障,為駕駛員的安全出行提供保障。
2.2語音識別系統(tǒng)
一般情況下,在駕駛的過程中,駕駛員的手必須是緊握方向盤的,同時嚴謹也是不能夠離開行車路線的,所以在駕駛的過程中一般是不能打聽電話和發(fā)收郵件的,即使是經(jīng)驗豐富的老司機,也很難確保在行車打電話時確保行車的安全,同時這也是法律法規(guī)嚴令禁止的[3]。對此,根據(jù)這一些現(xiàn)實狀況,電子信息技術在汽車當中的應用便是有效的解決途徑之一。駕駛員可以借助無線電話、藍牙連接的方式,通過汽車的音響以及麥克風實現(xiàn)接聽電話以及收發(fā)郵件的操作,甚至有一些網(wǎng)絡技術還可以在形式的過程中接受相應的新聞、網(wǎng)絡等信心,并借助汽車當中的聲控語音系統(tǒng)實現(xiàn)信息的傳遞和交流,促使駕駛員能夠在不動“眼”、“手”的情況下,及時接收和反饋相應的信息。在這一過程中,語音識別系統(tǒng)能夠展現(xiàn)非常卓越的通信技術,同時伴隨著科學技術的不斷發(fā)展,智能語音系統(tǒng)逐漸從以往的只能夠接受網(wǎng)絡資源和信息轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z音信息,其還可以智能性的提醒駕駛員對郵件、電話或短信進行口頭性的回復,語音識別系統(tǒng)還可以將一些音頻文件借助形式轉(zhuǎn)換的方式轉(zhuǎn)換成為文字信息,同時也可以將文字信息通過轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成為語音信息,從而提高信息的傳遞效率。
2.3集成安全性系統(tǒng)
電子信息化技術在汽車當中的應用主要是在于全球定位系統(tǒng)、移動通信網(wǎng)絡等一些技術原理的基礎上對一些系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)進行連接,從而確保汽車在形式過程中的安全性。集成安全系統(tǒng)普遍是因為傳感器技術、控制器技術等現(xiàn)代化技術手段而實現(xiàn),集成安全系統(tǒng)能夠按照先進的集成技術、電子技術對汽車在行駛過程中的各個環(huán)節(jié)系統(tǒng)進行安全保障,例如在安全氣囊方面,汽車可以借助集成安全性系統(tǒng),隨時檢測汽車內(nèi)部所有安全氣囊的當前氣壓,以此實現(xiàn)實時檢測安全氣囊工作狀態(tài)的目的。除此之外,集成安全性系統(tǒng)還可以隨時檢測汽車胎壓、方向盤輔助系統(tǒng)以及電瓶、發(fā)電機等設備的工作狀態(tài)。通過集成安全系統(tǒng),可以從多個角度對車輛駕駛員、乘客的生命安全提供保障,同時可以有效的降低交通意外事故所導致的傷害程度。
3智能化技術在汽車當中的應用
3.1輔助駕駛系統(tǒng)
輔助駕駛系統(tǒng)可以借助相應的智能感知系統(tǒng)對車輛駕駛過程中的相應信息實現(xiàn)分析,同時按照實際的路況信息以及實踐信息等對駕駛員提供一定的切實可靠的建議以及幫助,同時還可以借助相應的智能系統(tǒng)幫助駕駛?cè)藛T對車輛實現(xiàn)及時性控制,并且對車輛實現(xiàn)最大程度的保護。在輔助駕駛系統(tǒng)當中,當前主要可以劃分為精確機動系統(tǒng)以及車輛跟蹤系統(tǒng),同時還有準確泊車系統(tǒng)以及巡航控制系統(tǒng)。在車輛的駕駛過程中,有一些車輛的自動化駕駛系統(tǒng),其能夠借助計算機的及時計算,實現(xiàn)對車輛的輔助控制,這一項技術能夠最大程度的實現(xiàn)對汽車的智能化控制,在路況較好的路段中,自動化駕駛系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)一些基本的、簡單的自動化駕駛功能。但是,因為目前城市交通路況并不是非常理想,許多路況存在嚴重的擁堵、夾塞的情況,自動化駕駛系統(tǒng)雖然會遭受許多的制約和限制,但是伴隨著技術的不斷發(fā)展,今后必然也能夠應付這一些復雜的路況。但是,無論輔助駕駛系統(tǒng)無論怎樣發(fā)展,其都不應當成為駕駛員降低自我安全行駛意識。在當前的高科技技術不斷發(fā)展的今天,雷達技術以及高精確地圖技術、磁性導航技術不斷的應用到汽車建設當中,同時機器設備的視覺技術在智能技術、汽車建設當中的應用發(fā)展最快,進而獲得更加準確的行車信息。除此之外,準確泊車系統(tǒng)目前在汽車領域當中的應用已經(jīng)較為成熟,當前已經(jīng)有許多汽車能夠在無人參與的情況下實現(xiàn)倒車入庫、側(cè)方位停車等基本的停車操作,是智能駕駛系統(tǒng)的一種典型代表。
3.2智能感知以及預警系統(tǒng)
智能汽車系統(tǒng)是近些年所衍生出來的一種技術,其能夠?qū)崿F(xiàn)基本的環(huán)境感應等輔助駕駛的功能實現(xiàn)一體系統(tǒng),同時智能汽車運用的基本都是現(xiàn)代化的高科技技術,例如計算機技術與人工智能技術之間的融合,同時還會涉及到一些現(xiàn)代化通信技術,這些都是智能汽車在技術方面的一種發(fā)展體現(xiàn),其在建構(gòu)方面對于一整個智能交通系統(tǒng)的構(gòu)建有著顯著的推動和穩(wěn)定作用。與此同時,智能感知、預警系統(tǒng)是借助汽車當中的傳感器實現(xiàn)信息的傳遞,在汽車的形式過程中,智能感知和預警系統(tǒng)可以及時對周邊的環(huán)境進行預感判斷,一旦感知出任何的安全隱患,便會及時發(fā)出預警警報。例如,以基于公眾移動通信網(wǎng)的V2X運營便是智能感知與預警系統(tǒng)的一種體現(xiàn)。V2X與B2B、B2C基本相同,其全名為vehicletovehicle,也就是車輛與車輛之間的信息交換,同時也包含車與外界的信息交換。在公共移動通信網(wǎng)絡的無線覆蓋范圍當中,V2X終端都可以以無線的接入方式通過公共移動通信網(wǎng)實現(xiàn)信息的交換,并借助V2X的通信實現(xiàn)對車輛的調(diào)度。在覆蓋范圍之內(nèi),V2X的終端可以自主實行V2X通信。V2X車載終端能夠和車載的蜂窩通信設備相連接,例如T-BOX、OBD等終端。V2X的行人終端能夠和公共移動通信網(wǎng)絡相結(jié)合,可以將V2X的通信傳遞方式以APP的方式植入到智能手機當中,同時也可以結(jié)合一些可穿戴的智能設備,例如智能手表、手環(huán)等,實現(xiàn)行人與車輛的信息交匯。基于公共移動通信網(wǎng)V2X的運營,可以實現(xiàn)以下幾個方面的功能:(1)車輛緊急制動預警。如果前方有車輛處于緊急制動狀態(tài),則會向周邊發(fā)送關于緊急制動的廣播信息,在其他車輛接收到信息之后,便會判斷是否可能存在碰撞的風險,如果是則會建議或幫助駕駛員采取緊急制動并向其他車輛發(fā)送緊急制動信息,如果不存在則正常行駛;(2)碰撞預警。前方車輛定期向周邊發(fā)送關于自身車輛行駛速度、位置等信息,可以實現(xiàn)臨時停靠、行駛緩慢、變道等信息的發(fā)送,在其他車輛接收到了這些信息之后可以向駕駛員發(fā)出預警的提示;3、交叉路口預警。在本車進入到交叉路口時如果存在側(cè)方向來車,并且系統(tǒng)判斷出可能會發(fā)生碰撞的風險,則會向本車的駕駛員提供交叉路口碰撞的預警。
4結(jié)語
綜上所述,電子信息與智能化技術在汽車上的應用價值顯著,本文所指出的各種應用技術在汽車當中的應用,不僅能夠有效的提升汽車的整體性能以及駕駛的安全性,同時還能夠為人們的出行、生活等提供極大的便利。但是,伴隨著電子信息、智能化技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,未來在汽車領域當中的應用會更加全面、深入,對人們的出行有著顯著的推動效果,可以極大程度提升行車體驗。
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國內(nèi)外很多汽車研究大多都致力于傳統(tǒng)汽車發(fā)電機的智能化控制,其研究的發(fā)電機智能控制系統(tǒng)的控制理論基本相同,利用上位控制器控制汽車發(fā)電機的輸出電壓,通過LIN總線實現(xiàn)測控系統(tǒng)信息的傳遞。另外,寶馬公司研制的傳統(tǒng)汽車發(fā)電機智能控制的機械傳動中添加了離合器,在汽車蓄電池飽和或者不需要供電的轉(zhuǎn)態(tài)下,離合器實現(xiàn)自動斷開,切斷汽車發(fā)電機的能量輸入。通用汽車公司與豐田汽車公司研制的汽車發(fā)電機控制系統(tǒng)的理論體系相似,是汽車電源管理系統(tǒng)的一部分,首先勵磁發(fā)電機輸出電壓可以通過改變磁場的空占比實現(xiàn)變壓,像豐田推出的雷克薩斯LS430轎車,通過對汽車發(fā)電機空占比的頻率調(diào)節(jié)在0~150Hz之間浮動,實現(xiàn)了發(fā)電機輸出電流在0~12A之間的調(diào)節(jié),進而控制輸出電壓。傳統(tǒng)汽車發(fā)電機智能控制系統(tǒng)的改造和應用具有很多局限性,首先是智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成需要對傳統(tǒng)汽車進行結(jié)構(gòu)改裝,改變汽車核心的控制單元,生產(chǎn)成本過高,因此不能在經(jīng)濟車型上廣泛應用。我國汽車工業(yè)起步較晚,因此在汽車電源管理方面的研究不夠深入,核心技術都由國外企業(yè)掌握。
1 智能化控制實現(xiàn)的功能
1.1 穩(wěn)定電壓
汽車電子元器件對電壓的浮動較為敏感,因此汽車電源供電系統(tǒng)要實現(xiàn)電壓的穩(wěn)定,避免過大的電壓浮動超過電子元器件的擊穿電壓(一般不超過最小電器元件擊穿電壓),損壞電器元件,同樣電壓過高或者過低車用電器都不能正常工作。
1.2 調(diào)節(jié)輸出電壓
傳統(tǒng)的汽車發(fā)電機不能根據(jù)汽車對電能的要求實時的調(diào)節(jié),對能源的消耗較大,不能實現(xiàn)能量的最大利用。因此智能化控制要實現(xiàn)的基本功能是智能調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓,建立實時有效的智能反饋系統(tǒng),通過對車用電器的用電量以及蓄電池飽和度的檢查,實時反饋給控制系統(tǒng),控制汽車發(fā)電機電壓的智能調(diào)節(jié)。在汽車蓄電池虧電時,智能調(diào)高汽車發(fā)電機的輸出電壓,實現(xiàn)蓄電池的快速充電,同理在汽車蓄電池飽和時,智能降低汽車發(fā)電機的輸出電壓,降低能量的消耗,同時防止蓄電池過充。
1.3 提高能量的利用率
我國大力提倡使用綠色能源,也是全球汽車發(fā)展的趨勢,要求汽車要節(jié)約能源,提高能量的利用率。因此傳動汽車發(fā)電機的智能化控制能實現(xiàn)提高汽車能量利用的目的,首先是提高了發(fā)電機的發(fā)電效率,其次在制動或者下坡時能實現(xiàn)能量的智能回收。
2 傳統(tǒng)汽車發(fā)電機的智能化控制系統(tǒng)原理
2.1 傳統(tǒng)汽車發(fā)電機智能控制的工作模式
汽車電源的智能控制系統(tǒng)可以根據(jù)反饋環(huán)節(jié)信息分為五種工作狀態(tài)。標準供電模式,是正常狀態(tài)下的工作模式,輸出電壓穩(wěn)定持續(xù),為蓄電池充電,此時汽車發(fā)電機輸出電壓為標準電壓。極限供電模式,當汽車蓄電池的電力不足時,在反饋系統(tǒng)信號的調(diào)解下,智能調(diào)高汽車發(fā)電機的輸出電壓,達到蓄電池快速充電的目的。欠壓供電模式,是在汽車短時需要較大動力輸出時,智能地降低汽車發(fā)電機的輸出電壓,降低發(fā)電機對發(fā)動機動力的需求。電能回收模式,當汽車在行駛中出現(xiàn)下坡路段或者制動狀態(tài)時,通過提高汽車發(fā)電機的輸入轉(zhuǎn)速或者輸出電壓的方式,增強對能量的回收效率。斷開模式,在汽車蓄電池飽和的狀態(tài)下,汽車正常行駛中切斷汽車發(fā)電機的能量輸出(調(diào)節(jié)勵磁電機的勵磁輸入為0),降低能量的損耗。
2.2 傳統(tǒng)汽車發(fā)電機智能控制理論
利用現(xiàn)代測控技術建立車輛運行狀態(tài)、電池蓄電量與汽車發(fā)電機之間的智能反饋系統(tǒng),通過智能控制,實現(xiàn)不同模式之間的自動轉(zhuǎn)換,達到汽車發(fā)電機最佳的發(fā)電能力,因此傳統(tǒng)汽車發(fā)電機智能控制理論體系基于現(xiàn)代測控技術和勵磁控制原理。
關鍵詞:汽車 神經(jīng)網(wǎng)絡 PID控制 智能
中圖分類號:U46 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(c)-0073-02
汽車以有將近百年的發(fā)展,以成為人們生活不可或缺的交通工具,使人們出行變得方便,提高人們的生活質(zhì)量。但隨著汽車技術的進步和人民物質(zhì)水平的提高,道路上越來越多的汽車,交通越來越擁擠,駕駛員的非職業(yè)性等等。使得交通事故頻繁發(fā)生,造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。汽車交通安全已成為一個社會問題。為了解決這個問題,首先,汽車必須有良好的安全。一些功能的設計,主要研究方向之一是汽車的主動安全性是否良好。
汽車操縱穩(wěn)定性的研究,已經(jīng)有七十多年的歷史。目前,研究汽車本身的問題已經(jīng)相當深入。然而,人們使用智能汽車模型操縱穩(wěn)定性評價時,有這樣一個問題:缺乏基本了解對駕駛員的特性。因此,人們只知道方向盤輸入對應汽車的具體響應,很難確定駕駛員對系統(tǒng)的性能影響。通過了解,一些研究人員開始研究駕駛員模型和駕駛員汽車閉環(huán)系統(tǒng)。
本文根據(jù)實踐經(jīng)驗和方向控制驅(qū)動模型,研究基于智能車輛的需求和汽車操縱穩(wěn)定性評價研究閉環(huán)駕駛模型?;谲囕v速度單神經(jīng)元自適應PID控制的駕駛員模型。
1 神經(jīng)網(wǎng)絡和PID控制
1.1 PID控制原理
PID控制是最早的控制策略,比例、積分和微分組合控制,控制被控對象,稱為PID控制器。自從計算機進入控制領域以來,模擬控制器被數(shù)字計算機代替組成計算機控制系統(tǒng),在軟件上實現(xiàn)PID控制算法,對PID控制使用更靈活,因其控制簡單、可靠性高和魯棒性好成為生產(chǎn)中常見的控制方法,過程控制和運動控制被廣泛應用。模擬PID控制系統(tǒng)原理如圖1所示。系統(tǒng)是由PID控制器和控制對象,根據(jù)給定的值和輸出值來控制時間偏差,PID控制規(guī)則是:
比例環(huán)節(jié)是偏差信號成比例被放大;積分環(huán)節(jié)是累加比例偏差;微分環(huán)節(jié)是根據(jù)差值的變化速率,提前調(diào)節(jié)動作。PID參數(shù)預置是互補的,應該根據(jù)實際情況進行微調(diào):控制量在目標值附近震蕩,首先增加積分時間,如果有振動,可適當降低比例增益P??刂屏孔兓箅y以恢復,首先增加比例增益P,如果恢復相對較慢,還可以適當?shù)臏p少積分時間,還可以增加微分時間。
1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡控制
大腦神經(jīng)元組成大腦的神經(jīng)系統(tǒng)最基本的單位,大腦皮層神經(jīng)元數(shù)量在101110~10個數(shù)量級。神經(jīng)由胞體和許多的的突起構(gòu)成。細胞體內(nèi)細胞核,突起的作用是傳遞信息。作為輸入信號的若干個過程,稱為樹突;作為輸出端的突起只有一個。即軸突,把許多神經(jīng)元連接在一個神經(jīng)網(wǎng)絡,通過樹突和軸突的對接。
神經(jīng)網(wǎng)絡學習功能是主要特征之一,神經(jīng)元之間的連接強度或加權系數(shù)算法是通過學習規(guī)則,學習知識來適應環(huán)境的變化。修正加權系數(shù)在學習的過程中被修正。在工作期間,加權系數(shù)參與計算神經(jīng)元的輸出。
監(jiān)督學習和無監(jiān)督學習是學習算法的兩類:第一,監(jiān)督學習,外部的教師信號,當結(jié)果和期望的輸出之間存在誤差,連接強度的調(diào)整由網(wǎng)絡自動完成按照自動調(diào)整機制,經(jīng)過多次反復跳幀,減少誤差,最終結(jié)果符合要求;第二,無監(jiān)督學習,沒有外部的教師信號,其性能表現(xiàn)為自適應輸入空間的測試規(guī)則,學習過程為系統(tǒng)提供動態(tài)輸入信號,使各單位以某種方式競爭,獲得神經(jīng)元本身或其鄰近域增強,其他神經(jīng)元從而進一步抑制信號空間分為多個區(qū)域是非常有用的。常用的集中規(guī)則如下:
(1)有監(jiān)督學習規(guī)則Hebb,Hebb學習是一種相關的學習?;舅枷胧牵喝绻麅蓚€神經(jīng)元激活的同時,加強他們之間的連接強度和他們的激勵的乘積直接成正比的關系。
(2)有監(jiān)督的Delta學習規(guī)則在Hebb學習規(guī)則中把教師信號引入。
(3)監(jiān)督Hebb學習規(guī)則,非監(jiān)督學習規(guī)則和有監(jiān)督學習規(guī)則兩個組合在一起構(gòu)成有監(jiān)督Hebb學習規(guī)則。
2 汽車速度單神經(jīng)元自適應PID控制
駕駛員鞏通過改變剎車踏板的位置和油門踏板控制車輛的縱向加速度和速度。由于涉及的控制引擎和輪胎等強非線性環(huán)節(jié),所以它是一個強非線性參數(shù)時變系統(tǒng)。為了正確地描述駕駛員輸入的關系以及縱向油門踏板的反應,我們做一個綜合分析,采用汽車速度控制強非線性系統(tǒng)的工作點附近的局部線性化方法,簡化局部非線性參考模型來描述動態(tài)響應特性的汽車速度控制。這樣控制存在靜差,所以我們要先進行動力學模型參數(shù)的辨識,才能進行速度控制。
單神經(jīng)元網(wǎng)絡是以神經(jīng)元為節(jié)點,使用一個網(wǎng)絡拓撲構(gòu)成的活性網(wǎng)絡。理論上實現(xiàn)任意非線性映射和逼近復雜的非線性關系。單神經(jīng)元的自學習和自適應能力,結(jié)構(gòu)簡單,易于計算。傳統(tǒng)的PID控制器由于其算法簡單、魯棒性好和可靠性高的優(yōu)點,廣泛應用于工業(yè)過程控制。但是其對運行工況適應性不好,參數(shù)整點不良等缺點。通過兩者結(jié)合解決PID控制的不足,提高系統(tǒng)的性能。汽車速度的控制流程圖如圖2所示。
3 閉環(huán)系統(tǒng)仿真分析
為了驗證速度控制駕駛員模型的合理性,驗證汽車速度的單神經(jīng)元自適應PID控制駕駛員模型比簡單的PID控制駕駛員模型具有更好的適應性和魯棒性。在仿真中,參考的縱向速度積分的方法為縱向參考位移的輸入;方向盤角設置為零,即線性速度跟隨仿真實驗,對于方向盤角為非零值的速度時,跟隨工況下存在的耦合,我們在這里主要介紹在汽車直線行駛時,在減速跟隨工況下進行仿真,汽車在簡單PID控制和單神經(jīng)元自適應PID控制下進行仿真所得到的縱向速度、縱向加速度等參量相比較而繪制的曲線示意圖。圖3和圖4所示。
4 結(jié)論
應用神經(jīng)網(wǎng)絡和PID控制原理,針對車輛動力學控制的特點,建立了強非線性特征基于車輛速度的單神經(jīng)元自適應PID控制駕駛員模型,駕駛員-汽車-道路閉環(huán)系統(tǒng)進行了仿真分析,仿真結(jié)果和簡單的PID控制仿真結(jié)果進行比較。車輛速度的單神經(jīng)元PID控制驅(qū)動模型比簡單的PID控制驅(qū)動驅(qū)動具有更好的適應性。提高了系統(tǒng)的性能,為汽車的智能化提供參數(shù)。
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關鍵詞:汽車智能制造;機電一體化;實踐應用
機電一體化技術是一種機械、電子、信息科學三者為一體的機械微電子復核技術。通過機電一體化技術,一方面能夠?qū)鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造升級,另一方面則能促進機電一體化產(chǎn)品的開發(fā),加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。隨著中國制造2025發(fā)展戰(zhàn)略的提出,我國許多傳統(tǒng)制造行業(yè)開始逐漸注重對機電一體化技術的應用,其中尤其是汽車智能制造行業(yè),依托機電一體化技術,已經(jīng)不斷朝著智能化、自動化的方向發(fā)展。由此可見,探索機電一體化技術在汽車智能制造中的實踐應用,具有重要的現(xiàn)實意義。
1汽車智能制造中運用機電一體化的價值
1.1有利于汽車智能制造信息化
通過在汽車智能制造中應用機電一體化技術,能夠在汽車制造階段時,在汽車各個重要位置安裝感應裝置,一方面能夠?qū)ζ囘\行狀態(tài)開展實時監(jiān)控,另一方面則能對周邊環(huán)境信息進行采集,幫助駕駛者智能化操控汽車。除此之外,機電一體化技術也為實現(xiàn)無人駕駛提供了強有力的技術支持[1]。憑借機電一體化技術,能夠在汽車行駛過程中自動收集路面信息,并借助信息系統(tǒng)處理汽車運行狀態(tài),最終實現(xiàn)汽車的智能化行駛。
1.2有利于汽車智能制造系統(tǒng)化
在汽車智能制造過程中,傳統(tǒng)的機械制造方式無法滿足多種汽車零部件之間的協(xié)同控制,同時也無法使汽車零部件之間形成有效的信息交互。例如,汽車在駕駛過程中,主要依靠駕駛者的個人經(jīng)驗控制車速。此時如果駕駛者為新手,則其經(jīng)驗判斷能力將稍顯不足,因此會提升汽車行駛過程中的意外發(fā)生概率。而通過在汽車智能制造中運用機電一體化技術,則能為汽車配備智能化的信息系統(tǒng),幫助駕駛者及時分析路面信息,增強汽車的安全性以及信息系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。
1.3有利于汽車智能制造環(huán)?;?/p>
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,我國汽車保有量直線上升。根據(jù)我國公安部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,截至2021年9月,我國機動車保有量已經(jīng)達到3.90億輛,其中汽車2.97億輛。伴隨我國汽車保有量的不斷提升,必然對環(huán)境造成更大的破壞?;诖?,降低汽車的碳排放量成為重中之重的問題。但是,依托傳統(tǒng)的機械設計方案較難控制汽車的全面指標,也未能達成節(jié)能減排的根本目的。而通過使用機電一體化技術,則能借助智能化控制系統(tǒng),有效降低汽車在使用過程中的碳排放量,從而實現(xiàn)汽車的環(huán)保化制造。
2汽車智能制造中機電一體化技術的實踐應用
2.1自動變速器設置
在汽車智能制造中應用機電一體化技術,能夠在升級汽車自動變速器的同時,將汽車的操控水平提升一個臺階。與此同時,通過機電一體化設置汽車的自動變速器,還能有效降低駕駛者操控汽車的難度,提升駕駛者的整體操控體驗。將機電一體化技術應用于汽車的自動變速器設置中,能夠依托信息技術對汽車基本狀態(tài)進行自檢分析,然后對汽車的電子電路展開監(jiān)控,進而向駕駛員傳輸汽車的運行條件[2]。當汽車在行駛過程中出現(xiàn)熄火等問題時,系統(tǒng)將在第一時間向駕駛員預警,提醒其注意即將帶來的風險。而當自動變速器出現(xiàn)故障時,傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)無法處理此類問題,而應用機電一體化技術的汽車,則能將自動變速器設置快速切換至手動控制狀態(tài),以確保變速器的穩(wěn)定有效運行。由此可見,在汽車智能制造中應用機電一體化技術,能夠促進自動變速器設備進行優(yōu)化升級。該應用舉措不僅能夠有效提升自動變速器的功能,還能使汽車系統(tǒng)逐漸朝著智能化方向發(fā)展。
2.2制動防抱死技術
將機電一體化技術實踐應用于汽車的制動防抱死系統(tǒng)中,一方面能夠有效限制汽車后輪的移動條件,另一方面則能使汽車系統(tǒng)和制動防抱死技術形成統(tǒng)一的作用體系,從而提高汽車的整體操控水平。例如在車速控制方面,當汽車面臨緊急制動需求時,汽車搭載的智能化系統(tǒng)能夠快速聯(lián)動制動防抱死技術,快速控制汽車車速,在提高汽車行駛的安全性的同時,將智能化價值進行集中呈現(xiàn)。在傳統(tǒng)汽車制造行業(yè)中,主要通過后輪制動的方式控制汽車車速,這樣顯然無法滿足汽車的緊急制動需求。而通過機電一體化設計的制動防抱死技術,能夠?qū)︸{駛者的駕駛習慣進行分析,為駕駛者匹配最合適的控制技術。而在機械制動方面,應用機電一體化技術的制動防抱死技術能夠在后輪制動的基礎上,加入前輪制動系統(tǒng),從而實現(xiàn)整車的制動技術控制。除此之外,當汽車在行駛過程中,基于機電一體化技術的制動防抱死技術,能夠通過對路面狀況進行分析,為駕駛者提供制動輔助等功能,從而提升汽車的智能化駕駛體驗。
2.3激光雷達測距系統(tǒng)
在汽車智能制造中,依托機電一體化技術,能夠打造以激光和雷達為技術核心的全新測距系統(tǒng)。將該系統(tǒng)放置于汽車前部,能夠?qū)ζ嚽岸说恼系K物進行實時掃描,進而確保汽車始終與障礙物保持安全距離。該測距系統(tǒng)的運行過程主要包括以下幾方面。首先,在汽車行駛過程中,透過激光和雷達設備,能夠?qū)ζ嚽胺降恼系K物進行捕捉,然后借助汽車搭載的自動化信息檢測系統(tǒng),分析汽車與障礙物之間的距離。其次,信息系統(tǒng)在收集到足夠信息后,能夠?qū)φ系K物的運動軌跡進行預測,從而使障礙物與汽車形成實時安全距離。最后,向駕駛者發(fā)出預警信息,使其對當前測距內(nèi)容有所了解,從而把控汽車速度和前進方向[3]。在激光雷達測距系統(tǒng)中,機電一體化技術所帶來的處理器設備是其實現(xiàn)信息傳輸,確保測距成功的關鍵。由此可見,正是機電一體化技術在汽車智能制造中的應用,為汽車制造實現(xiàn)智能化發(fā)展創(chuàng)造了技術優(yōu)勢。
3汽車智能制造中機電一體化技術的未來發(fā)展
3.1自動化方向發(fā)展
隨著機電一體化技術的創(chuàng)新和完善,勢必使汽車智能制造行業(yè)逐漸朝著自動化、智能化的方向發(fā)展。在此過程中,汽車的相關工藝和設計,也將隨之發(fā)生翻天覆地的變化。在未來的發(fā)展方向中,汽車智能制造需要依靠機電一體化技術,拓展諸如智能控制、智能算法等操作技術,并將其加入汽車智能制造的工藝和設計中,從而使整個汽車生產(chǎn)過程更具精確性和效率性。此外,在汽車智能制造技術發(fā)展過程中,更多地要與日益發(fā)達的信息技術相結(jié)合,并依托互聯(lián)網(wǎng)技術、云計算等新興技術,為汽車智能制造行業(yè)搭建完善的工業(yè)信息網(wǎng)絡,從而為用戶提供更具個性化的定制服務[4]。
3.2綠色化方向發(fā)展
對于汽車制造行業(yè),始終都是造成環(huán)境污染的重要因素之一。尤其是汽車生產(chǎn)過程中存在的噪聲污染、粉塵和紫外輻照污染、化學物質(zhì)污染、矽塵污染等,上述污染因素加重了人們對汽車制造行業(yè)的刻板印象。因此,為了打破人們的刻板印象,并在經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護之間找到發(fā)展平衡點,需要依托機電一體化技術升級汽車智能制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推動技術升級換代,加強生產(chǎn)過程中的綠色和環(huán)保屬性。除此之外,通過將機電一體化技術應用于汽車智能制造的各個環(huán)節(jié),不僅能夠有效提升汽車制造效率,還能降低汽車制造過程中的能源消耗,使汽車智能制造行業(yè)始終朝綠色化方向發(fā)展。
3.3安全性方向發(fā)展
對于汽車智能制造行業(yè)而言,數(shù)據(jù)信息的安全性至關重要。尤其是在信息化時代背景下,許多汽車制造技術環(huán)節(jié)都需要依托信息技術加以實現(xiàn)。如果數(shù)據(jù)信息得到泄露,將嚴重影響汽車的安全質(zhì)量?;诖?,以信息科學技術為核心的機電一體化技術,將為汽車智能制造提供安全性能的保障。一方面,依托機電一體化技術,能夠?qū)ζ囍悄苤圃煨袠I(yè)的安全系統(tǒng)進行升級換代,從而提升安全系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)安全漏洞的能力,并對安全漏洞展開及時處理,降低安全問題發(fā)生的可能性。另一方面,依托機電一體化技術,能夠建立有效的入侵檢測系統(tǒng)。通過該系統(tǒng),能夠?qū)ξ唇?jīng)允許的非法訪問用戶進行抵御和攔截,同時還能抵抗一定程度的非法入侵,保障系統(tǒng)的整體安全性。
4結(jié)語
隨著中國制造2025戰(zhàn)略計劃的,汽車制造行業(yè)也需要逐漸朝智能化方向轉(zhuǎn)型,而通過應用機電一體化技術能夠快速達成該目標。依托機電一體化技術,能夠在自動變速器設置、制動防抱死技術、激光雷達測距系統(tǒng)等實踐應用中,為汽車智能制造帶來重大改變。而在未來的發(fā)展中,汽車智能制造中機電一體化技術也應該時刻朝著自動化、綠色化、安全性的方向發(fā)展,才能推動汽車智能制造行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
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當下美國和歐洲都相繼放緩了電動汽車產(chǎn)業(yè)化的腳步,原因是還有關鍵核心技術沒有突破,充電等基礎設施還有待完善。而中國仍按原計劃繼續(xù)推進新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的進程,目前,新能源汽車已經(jīng)成為了七大新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),已被業(yè)界作為一個目標轉(zhuǎn)入實施。而市場化也被定性為導入期,以示范的方式推動。地方政府行業(yè)機構(gòu)和企業(yè)更以此由頭,大上項目擴大產(chǎn)能,目標定的很高,同時相關配套零部件的產(chǎn)能投入也很大,如動力電池。在技術沒有過關市場未呈現(xiàn)接納之勢,用戶還欠認同之時,借機上項目大投入猛擴張,那是不可為的。當然這股風在很大程度上是紙上談兵作虛功,并非如宣傳、申報計劃那么真正的投入,形成那樣的產(chǎn)能規(guī)模,大多是借機圈了地蓋了房屋,或形成了生產(chǎn)條件而未形成真正的生產(chǎn)能力。這是由于產(chǎn)品還不為市場用戶所認同,關鍵技術關鍵零部件還不成熟所致。
當前新能源汽車的現(xiàn)狀技術尚未過關,研發(fā)者缺良策,推動者缺耐心,卻直奔產(chǎn)業(yè)化大蛋糕而去,是又一次復制風電光電和LED的做法,是難以如愿的。昨天的風電今日的光電和LED,其發(fā)展歷程也生動的給我們上了一課,其后果還難以有妥善處理和消化的良策。風力發(fā)電在項目規(guī)劃和實施過程中沒有及時將電網(wǎng)公司一同考慮在內(nèi),將并網(wǎng)作為必備基礎條件之一。等到風電場發(fā)電后再考慮并網(wǎng)問題,故出現(xiàn)了棄風電現(xiàn)象。光伏產(chǎn)能問題只考慮出口未努力在國內(nèi)市場開拓和應用。
新能源汽車因為目前是導入期,更是從研發(fā)轉(zhuǎn)入到量產(chǎn)的嘗試期和測試期。其中包含技術先進性和產(chǎn)品可靠性,商業(yè)模式的實用性等,在此階段不扎實解決問題,直奔產(chǎn)業(yè)化無視商業(yè)化的不成熟,是逃脫不了的步風電光電失利后塵的宿命。風電光伏行業(yè)出現(xiàn)的問題在于我們用傳統(tǒng)的思路從事高科技產(chǎn)業(yè),在于我們用傳統(tǒng)的技能來攻打砼制地堡和鋼制坦克,最后為了取得預期的效果,只能讓勇士壯士用炸藥手榴彈與他們同歸于盡何等壯烈。
新能源汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程中,風電和光電及LED的現(xiàn)象早已出現(xiàn),只是目前的投入大多只玩了虛的,市場遠未開啟,故如風電光電的大面積問題雖然沒有出現(xiàn)但是個案已經(jīng)開始冒頭,如整車加電池的比亞迪,純電池的比克等企業(yè)他們當前的困局就是例證。光電風電的問題并非搞早了搞錯了,而是浮躁所致,是輕研發(fā)重產(chǎn)能所致。同理新能源汽車當前的困局也不是搞早了而是已經(jīng)落后了,不是搞錯了而是研發(fā)不利。相比風電不能并網(wǎng)而言,新能源汽車要弄明白哪種電池才是實用的動力電池然后再確定其充電模式續(xù)能模式。到底用什么方式給電動汽車提供電源或續(xù)能,什么技術才能更節(jié)能更環(huán)保更實用更容易市場化更接近用戶。相比光電市場在外而言新能源汽車要弄明白市場在哪里,用戶是誰,即哪款車有真正的銷路。中國的市場和中央政府的努力已使外企垂涎,只是不知道用筷子還是用勺子來獲取之。因此新能源汽車有步光電風電后塵的可能,也有突圍出去走上陽關道的希望,只是我們的思路與出路能否對上點。
在新能源汽車研發(fā)制造領域,我們不乏施正榮式的海歸,也擁有彭小峰這樣的土鱉,這是當前的困局原因之一。而要實現(xiàn)新能源汽車的戰(zhàn)略目標我們需要研制復印機的卡爾森和威爾遜式的人物,他們沒有政府支持,也沒有政府限制。有的是發(fā)明家和企業(yè)家的精神,當前環(huán)境土壤是個關鍵要素,我們現(xiàn)在要的是復印機生長的環(huán)境和土壤,而不需要風電光電的熱情和瘋狂。
偶爾翻了一下十年前“兩會”關注汽車的話題,那時是北京奧運會的前一年,北京老百姓關注的是還有啥新車型會在奧運前開賣,買普通轎車,還是SUV,還有就是北京奧運期間要實行單雙號,是否要購買第二輛車……專家則是關注民族汽車工業(yè),擔心國產(chǎn)汽車會被國外工業(yè)擊垮,擔心中國會成為第二個巴西……但是,誰也沒有談到怎樣提高汽車文化。
十年后的今天,汽車已經(jīng)成為一個令人頭痛的問題:產(chǎn)能過剩、大城市限購、交通擁堵、尾氣污染、新能源騙局頻發(fā)……今年“兩會”關于汽車的關鍵詞是:智能汽車。至于新能源車嘛,要規(guī)范成“清潔能源車”??傊?,現(xiàn)在明白人是越來越多了,套路不好玩了。這也許是有汽車文化的一大表現(xiàn)。
有人說,汽車文化是個很大的概念,在一些大學的汽車專業(yè)里,汽車文化甚至是一門必修課。但汽車文化其實很簡單:從你選購那天就開始了,比如是買A級車,還是C級車?日本車肯定不考慮了,那韓國車也不會買了吧?有人說,汽車要增加,或減少一些部件才算玩改裝了,其實,你在車身上貼一張貼紙就算有文化了。十多年前,美國很多人會在前后保險杠上貼貼紙,一是可以遮擋小擦傷,二是彰顯自己的個性(這是花錢最少的改裝哦),被稱為“Bumper文化”。幾年前去歐洲旅游的人會發(fā)現(xiàn)車尾貼著:GB(英國)、D(德國)、F(法國)、S(瑞典)的貼紙,其實那都是歐盟組建之前的產(chǎn)物。那時,盡管有國界,但有些歐洲國家之間有小聯(lián)盟,過境是不需要檢查的?,F(xiàn)在反而很多車身上貼的是“E(歐盟)”,但車主可能是來自俄羅斯的。
車貼文化也是很自然地進入中國。酷愛賽車運動的,車身上有著名F1賽道的貼紙、WRC的拉花,但我看到一輛國aSUV后窗玻璃貼著日本秋明山線路的貼紙,我就百思不得其解了。國內(nèi)的車貼也反映政治氣候,比如很多日系車上都貼著:是中國的?。鞘俏迥昵暗暮圹E)如今我在想,韓系車主要貼點啥?
路上的車多了,路怒族也多了起來,最近我看到這樣的車貼:關上你的遠光燈,傻X!
中國的車多了,但汽車文化沒有長進,反而是落后了。不管何時都開著遠光燈的,除非被抓現(xiàn)行,被晃的車主也是無可奈何。有個地方的交警讓開遠光燈的司機坐在燈前自己感受,不過馬上有人指出:這不合法。其實,對這種無汽車文化的人,就是用車貼罵,也不是辦法,為何中國就不會用法律手段逼這些人懂汽車文化呢?
寫到這里,我突然同意智能汽車這個概念了,要開著這種車是否變線加塞就會被拒,不該開遠光時是否就打不開……沒文化的車主被有文化的車給治了,好像還挺符合國情的。
轉(zhuǎn)眼之間,《汽車之友一沖程》已經(jīng)發(fā)行第四期了。2017年,汽車之友下半刊的升級,讓很多業(yè)內(nèi)人士感到耳目一新。其實,“沖女郎”只是我們想豐富一下讀者的汽車文化,但后市場和賽車運動內(nèi)容才是讓你提升汽車文化的必讀物。
包括近30家汽車企業(yè)、汽車行業(yè)專家學者、汽車消費者等在內(nèi)的逾百位嘉賓及行業(yè)人士共同參與了這一年度車壇盛典,一起暢談未來的汽車智能化發(fā)展趨勢,暢想未來美好的汽車互聯(lián)生活。
移動互聯(lián)改變汽車行業(yè)
論壇在輕松的氛圍中展開,主辦方代表汽車周刊出版人郭登禮、車云網(wǎng)創(chuàng)始人、CEO程李及易車公司總裁邵京寧分別就汽車智能化這一論壇主題發(fā)表致辭。
汽車智能化的未來發(fā)展,在很大程度上將不再由汽車主機廠商主導,IT、通訊、互聯(lián)網(wǎng)、電子等相關企業(yè)都將主動參與進來,蘋果的CarPlay、谷歌的安卓等操作系統(tǒng)相繼發(fā)力汽車智能領域就是典型的例子。
在汽車智能化潮流的驅(qū)動下,車企與互聯(lián)網(wǎng)科技公司在汽車“軟”實力開發(fā)方面將進一步提速。以智能手機和汽車顯示屏為終端的互聯(lián)網(wǎng)信息技術的集成,以及背后的服務提供商,將會再次改變汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軌跡。
不同觀點激烈碰撞
據(jù)可靠消息,到2015年,美國能在行駛中連接上網(wǎng)的汽車將從目前的150萬輛激增到2950萬輛。當國際車企巨頭與IT巨頭牽手進入汽車智能化時代之時,國內(nèi)汽車電子企業(yè)也開始加快轉(zhuǎn)型升級。此外,根據(jù)與會專家預計,2015年中國智能汽車的市場規(guī)模將超過1500億元。不過,如何讓汽車智能的可靠性、便利性等被更多消費者了解和接受,仍是中國車企面臨的巨大課題。
“汽車將成為一個智能的終端,通過汽車這個載體,實現(xiàn)網(wǎng)絡溝通、實現(xiàn)智能化使用,這種趨勢已變的越來越清晰。”東風雷諾銷售本部本部長陳瑋在談到智能化對汽車行業(yè)的沖擊時做出如此論斷。
而廣州日報汽車版主編汪云青則認為“汽車永遠不會成為智能移動互聯(lián)終端,車的本質(zhì)永遠就是交通,但智能互聯(lián)技術在車上會得到更廣泛的應用。”
類似的激烈碰撞在“智領未來――中國汽車媒體智庫高峰論壇”上輪番上演,在汽車產(chǎn)品同質(zhì)化日趨嚴重的今天,或許只有關于未來的話題才能引起人們?nèi)绱硕嗟年P注與重視,而普通消費者也可以從中窺探到汽車未來發(fā)展的種種趨勢,這是本次論壇帶給與會者最深切的感受。
揭曉年度智能汽車大獎
【關鍵詞】電氣工程 自動化控制 智能化技術 運用
電氣工程在很多產(chǎn)業(yè)中都發(fā)揮著非常重要的作用,雖然在自動化方面取得了一定的進步,但是智能化技術的運用,同先進工業(yè)國家還存在較大的差距。從電氣化技術發(fā)展的規(guī)律來看,其大規(guī)模的應用智能化技術是一種必然的趨勢,智能化的諸多優(yōu)勢,在我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級轉(zhuǎn)型時期,會逐漸顯現(xiàn)出來。電氣自動化在智能化技術的不斷滲透下,其生產(chǎn)方式也在不斷發(fā)生著變化。一些比較成熟的智能化技術,已經(jīng)大大提升了電氣自動化技術的工作效率。
1 電氣自動化運用智能化技術的重要意義分析
1.1 使得電氣設備在運作時的控制效率大大提高
電氣化設備通過運用智能化控制技術,不僅節(jié)約了大量的人力資源,而且還有效提升了電氣設備的信息、數(shù)據(jù)傳輸效率,并且其誤差也實現(xiàn)了一定程度的降低。高效的信息、數(shù)據(jù)傳輸,提高了電氣化設備整體作業(yè)的效率,對于大型的工業(yè)生產(chǎn)來說,智能化技術的使用,可以說是電氣化的一次革命。
1.2 強化電氣自動化中間環(huán)節(jié)的管理和監(jiān)控
在電氣化設備運行過程中,企業(yè)為了減少故障,要對整體系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)進行監(jiān)控,而智能化技術的使用,可以提高電氣系統(tǒng)設備的監(jiān)控效率,并且根據(jù)標準化的程序和規(guī)范,及時糾正電氣設備運行中出現(xiàn)的問題。這對于企業(yè)來說,不僅可以降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)事故發(fā)生的概率,而且也是服務體系完善、設備服務效益提升的關鍵。
1.3 簡化電氣自動化控制模型
通過充分的使用智能化技術,可以有效簡化電氣自動化的控制模型,進而實現(xiàn)控制成本的降低。不同的工業(yè)生產(chǎn)需要的電氣化設備也是不同的,其控制模型的設計也不斷變化,過于復雜的控制模型往往會使用大量的資源,增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。智能化技術在解決這個問題方面,有著很大的優(yōu)勢,通過收集控制系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),進行模型分析,最后實現(xiàn)對電氣設備的智能控制,將其中復雜的控制模型,簡化為簡單的控制模塊。同時,智能化技術的使用,還可以提高電氣設備相關的工藝參數(shù)的準確性,提升工藝品質(zhì)。
2 電氣自動化控制中智能化技術的應用分析
2.1 電氣工程的設計領域
電氣工程的設計,是非常繁瑣和復雜的,通常是包含多種學科知識,例如需要掌握磁力、電路、動力學等,傳統(tǒng)的設計方式耗時費力,并且需要在實驗室做大量的試驗工作,對專業(yè)設計人員的手工設計水平要求很高,并且設計的達標率也不是很高,后期進行技術擴展延伸的難度較大。在使用智能化技術之后,電氣工程自動設計效率會大大提升。設計者可以使用現(xiàn)代化的計算機設計軟件,方面,對于電氣工程自動化方面的設計解決了這個問題, 設計者可以通過相關的軟件,通過采集相關的參數(shù)、信息,進行重新組合整理,不僅可以提高設計的效率,而且設計的誤差也可以大大降低。
2.2 在診斷故障方面的應用
電氣工程系統(tǒng)的運行過程及使用中由于折損、環(huán)境靜音因素等造成設備出現(xiàn)一些不可抵抗的問題,如數(shù)據(jù)問題、設備問題等等,而且這些問題會受到周圍環(huán)境的影響,都是非常不確定性的因素。而在故障發(fā)生前必定會有一系列與故障本身存在一定聯(lián)系的征兆出現(xiàn),人工對于這些故障征兆的診斷是很復雜的,對于工作人員要求很高,且人工檢測的效率是相對較低的。而利用智能化技術,可以發(fā)揮他具有的優(yōu)勢,使用專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡與邏輯模糊技術就可以對其進行全面、準確的診斷。在對變壓器的故障進行診斷的過程中,最主要的診斷方式就是通過對變壓器中滲漏油的分解氣體進行分析,快速找到變壓器發(fā)生故障的大致范圍,然后再把范圍逐步縮小找出發(fā)生故障的具置并對其進行檢查、維修。
2.3 在電氣工程智能化管理領域的應用
智能化的問題不在技術層面而是管理層面,智能化的核心就是交流和共享信息,跟歐美國家的企業(yè)差距在于他們已經(jīng)形成了一套關于管理問題和解決問題的問題生成系統(tǒng),而國內(nèi)很多企業(yè)單個系統(tǒng)的規(guī)律還處在研究初期。不過也有一些管理控制領域,做得比較出色,例如,溫室節(jié)能與智能化管控技術,在溫室主動蓄放熱、構(gòu)件集熱、相變蓄熱-集熱、太陽能土壤跨季度儲熱等關鍵技術研究與智能化裝備研發(fā),以及溫室結(jié)構(gòu)輕簡化與材料優(yōu)化等方面取得了重要突破,最新研發(fā)的日光溫室主動蓄放熱技術采用水為介質(zhì)進行熱能主動式蓄放,顛覆了傳統(tǒng)的被動式蓄熱方法,實現(xiàn)夜晚溫升5.0℃-6.0℃;所研制出的溫室骨架構(gòu)件集熱方法,成本低、增溫效果明顯;所研制的可用于溫室增溫的太陽能集熱聚光裝置,通過與蓄熱介質(zhì)的結(jié)合,實現(xiàn)熱能的時空轉(zhuǎn)移和溫室節(jié)能增溫。相關成果已在山東、北京、陜西、沈陽等典型設施農(nóng)業(yè)區(qū)域進行技術集成與示范應用。
2.4 智能化技術在汽車領域的運用
在汽車的設計、研發(fā)領域,智能化技術也越來越成熟,例如,在2014年初,在 ces奔馳展臺上,谷歌眼鏡、pebble智能手表等,駕駛員只要通過蘋果手機把汽車的信息導入pebble智能手表,當車輛行駛時,手表就能通過震動來提醒駕駛員前方的交通事故、道路修繕以及拋錨車輛等實時路況信息。近年來,汽車智能化一直在向前推進,目前已經(jīng)到了高級階段,并正在進入更深入、全面的發(fā)展階段。未來,汽車智能化和車聯(lián)網(wǎng)技術就會成為人們生活中離不開的好幫手。
3 結(jié)束語
智能化技術應用到電氣自動化控制當中,不僅能有效地優(yōu)化電氣產(chǎn)品的設計,還能及時的分析診斷出故障,從而確保智能控制功能的有效實現(xiàn)。智能化技術使得電氣自動化在實際的生產(chǎn)過程中更具可靠性和安全性,有利于電氣裝備其效率的提高,并更好地對生產(chǎn)進行服務。
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