汽車領(lǐng)域中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用研究

朱海盟　杜林

【摘 要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)支撐下，我國的高新科學(xué)技術(shù)也獲得了巨大的進(jìn)步，尤其是電氣自動(dòng)化技術(shù)在近年來更是獲得了極大的發(fā)展，因電氣自動(dòng)化技術(shù)具有智能化及能夠極大地提升工作和生產(chǎn)效率，以及便捷人們工作生活等優(yōu)點(diǎn)，正不斷廣泛應(yīng)用于社會(huì)各領(lǐng)域中，并取得優(yōu)異效果。尤其是在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，一方面不僅極大的提高汽車生產(chǎn)效率及其性能，推進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，還極大的便捷了人們的駕駛，提升了汽車使用過程中的安全及穩(wěn)定性，因而電氣自動(dòng)化的應(yīng)用對(duì)于汽車領(lǐng)域的健康可持續(xù)發(fā)展，有著重要意義。文章將就電氣自動(dòng)化技術(shù)，在汽車生產(chǎn)及駕駛過程中的應(yīng)用情況進(jìn)行詳細(xì)分析探究。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化；汽車領(lǐng)域；應(yīng)用

當(dāng)今的世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了科技的進(jìn)步，這使得自動(dòng)化技術(shù)也得到了提高，自動(dòng)化是國家發(fā)展經(jīng)濟(jì)必不可少的重要舉措。目前電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子電力技術(shù)等部門也得到迅速的發(fā)展，機(jī)電一體化的產(chǎn)品層出不窮。隨著人們生活水平的提高，汽車成為人們出行的主要交通工具，可是自動(dòng)化在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用還不夠好，在自動(dòng)控制技術(shù)不斷發(fā)展的今天，如果還使用傳統(tǒng)的技術(shù)，就會(huì)越來越跟不上時(shí)代的步伐，需要不斷的改革、創(chuàng)新。下面就介紹自動(dòng)化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用。

一、自動(dòng)化汽車制造的發(fā)展現(xiàn)狀

汽車的自動(dòng)化制造包括零件生產(chǎn)、自動(dòng)化流水線、自動(dòng)化沖壓、自動(dòng)化焊接、自動(dòng)化噴涂、自動(dòng)化裝配等等，每一個(gè)環(huán)節(jié)都非常重要，在保證生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)還要保證生產(chǎn)效率。自動(dòng)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)極大的促進(jìn)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(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，自動(dòng)化成為整個(gè)汽車行業(yè)的先鋒，促進(jìn)了汽車工業(yè)的發(fā)展。但是與發(fā)達(dá)國家相比，我國的自動(dòng)化水平還比較落后，存在的差距較大，雖然應(yīng)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(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化，需要在今后的發(fā)展中去逐步改善。

二、電氣自動(dòng)化在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1智能感應(yīng)技術(shù)

汽車智能感應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，有利于解決汽車在行駛的過程中隨時(shí)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(yīng)裝置包括：感應(yīng)、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(yīng)用智能感應(yīng)技術(shù)的汽車可以隨時(shí)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(huì)對(duì)信息進(jìn)行分析和研究，然后做出處理和綜合分析，從而對(duì)汽車某些部件發(fā)出指令進(jìn)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(yù)警、ABS、ESP、制動(dòng)力分配、牽引力控制和自適應(yīng)巡航等都屬于智能感應(yīng)技術(shù)的范疇。

2.2自動(dòng)化加工單元

自動(dòng)化給生產(chǎn)帶來極大的便捷，尤其是對(duì)于一些簡單地工件來說，復(fù)合化的機(jī)床設(shè)備就可以完成加工的全部過程，單機(jī)的自動(dòng)化生產(chǎn)方式僅是由機(jī)床上專門配置的料倉和機(jī)械手組成。機(jī)械手的上下料方式無法完成一些形狀較為復(fù)雜的工件的加工工作，這時(shí)可以采用標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)節(jié)式機(jī)器人完成上料和下料的工作。有些機(jī)器人具有二維或者三維的視覺識(shí)別系統(tǒng)，便于識(shí)別和判斷工件的形狀、位置、姿態(tài)等進(jìn)而根據(jù)結(jié)果調(diào)整動(dòng)作的位置和上下料。如果工件包括多個(gè)工序，則可將多個(gè)工序整合成一個(gè)完整的自動(dòng)化生產(chǎn)單元，并由一個(gè)機(jī)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(jī)器人提供運(yùn)行的軌道，使其可以為多個(gè)機(jī)床服務(wù)，達(dá)到節(jié)約成本的目的。

2.3更豐富的實(shí)用功能

在汽車系統(tǒng)中通過使用自動(dòng)化技術(shù)，增加很多實(shí)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(jī)代替了傳統(tǒng)的機(jī)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(dòng)折疊后視鏡，可以在汽車鎖門的時(shí)候自動(dòng)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(dòng)座椅、無鑰匙進(jìn)入、一鍵啟停、自動(dòng)空調(diào)、感應(yīng)后備箱、車窗防夾、語音控制等等都是通過自動(dòng)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(jī)種類的選擇、電機(jī)種類的設(shè)計(jì)、電機(jī)種類的制造。高啟動(dòng)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(dòng)、高效發(fā)電、電動(dòng)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(yùn)行，電流控制和發(fā)電運(yùn)行時(shí)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(shí)，能夠控制電流矢量的方向角從而使得電機(jī)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(yùn)行時(shí)電壓的平衡，從而達(dá)到發(fā)電時(shí)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(shí)現(xiàn)弱磁的主要算法。

2.5安全PLC的應(yīng)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(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)，依然能夠正確響應(yīng)并及時(shí)切斷輸出的可編程系統(tǒng)。在開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將其置于惡劣的環(huán)境中，在本身失效時(shí)也不會(huì)對(duì)人身安全和設(shè)備安全造成威脅，符合要求的安全PLC此時(shí)就會(huì)發(fā)揮出強(qiáng)大的自我診斷功能，對(duì)操作系統(tǒng)的狀態(tài)、程序執(zhí)行狀態(tài)、硬件狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。這些安全PLC都必須達(dá)到行業(yè)規(guī)定的安全等級(jí)，必須根據(jù)特定原則和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)認(rèn)證的故障動(dòng)作。

2.6 ACC自動(dòng)巡航

該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的行駛，駕駛員在設(shè)定一個(gè)速度行駛后，汽車的ACC巡航系統(tǒng)就能自行的實(shí)現(xiàn)駕駛，同時(shí)根據(jù)前后車距等實(shí)際情況，進(jìn)行加減速自動(dòng)化操作，該系統(tǒng)的核心就是引入了車距感應(yīng)傳感器，通過將該傳感器安裝于前后車輪，該傳感器不僅能精確的測出與前后車輛的距離，并及時(shí)反饋給汽車控制系統(tǒng)進(jìn)行分析決策，還能測量出汽車的實(shí)時(shí)行駛速度，然后傳感器將所測得的信息數(shù)據(jù)發(fā)送給相關(guān)控制管理系統(tǒng)，由其對(duì)此進(jìn)行科學(xué)分析，然后做出準(zhǔn)確的剎車或加速?zèng)Q策，全過程不需要駕駛員任何操作，這極大的便捷了駕駛員的駕駛，同時(shí)也提高了其駕駛的安全性。。

2.7自動(dòng)停車的實(shí)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(gè)停車位。對(duì)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(shí)候不得已停在緊急停車道上，還要被開罰單。但是電氣自動(dòng)化技術(shù)在這方面的應(yīng)用很大地緩解了這個(gè)問題。它具有自動(dòng)泊車的功能，在汽車內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)按鈕，只要按下按鈕，就可以啟動(dòng)程序進(jìn)行自動(dòng)停車，從而節(jié)約了時(shí)間，解決了停車?yán)щy的問題。

三、結(jié)束語

綜上所述，電氣自動(dòng)化技術(shù)是作為一項(xiàng)核心科學(xué)技術(shù)來發(fā)展，它在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)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(shí)現(xiàn)雙贏，互相進(jìn)步，共同發(fā)展。目前我國對(duì)它的研究要是非常淺薄的，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(duì)它的研究力度，才能推動(dòng)它長遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：長城汽車股份有限公司）