汽車控制中的機械自動化技術探究

張治湖

（山東交通職業(yè)學院，山東 濰坊 261206）

當下計算機技術、電子技術的發(fā)展形勢良好，對海量數(shù)據(jù)的計算機處理已經(jīng)可以順利完成，通過對計算機技術的靈活使用，能構建自動控制系統(tǒng)，保障汽車控制的質量及便利性。而當下汽車數(shù)量的不斷增長，讓公路路況更為復雜，汽車在行駛中的安全性、穩(wěn)定性被更為關注，傳統(tǒng)控制技術已經(jīng)逐步無法滿足汽車控制的實際要求。

一、汽車控制中機械自動化的應用優(yōu)勢及重要問題

（一）優(yōu)勢

自動控制在汽車內的應用，能將人力資源消耗大大降低。在現(xiàn)階段中，計算機擁有著十分強大的數(shù)據(jù)處理和運算能力，在自動化控制機械設備上表現(xiàn)出色[1]。在設備控制中對有關參數(shù)進行調節(jié)，控制誤差、控制響應時間等，自動控制正體現(xiàn)著人工無法相比的優(yōu)勢。在汽車領域的逐步發(fā)展下，汽車結構更為復雜，其控制更加趨于高緯度，而傳統(tǒng)控制已經(jīng)無法對當下實時控制等需求進行滿足。而自動控制的出現(xiàn)及不斷發(fā)展，它集合了人工智能等技術，能對更多復雜狀況進行敏銳感知，環(huán)境適應力較強，它在汽車控制中的應用通用性較高。

（二）重要問題

首先，是結構組織、層次劃分的問題。在汽車控制中，要穩(wěn)定、高效地完成不同汽車控制任務，并盡量實現(xiàn)能耗的降低，將駕駛成本有效縮減，便應對汽車進行控制層次結構的科學劃分，將各組件的分散控制作為重要基礎，保障匯總數(shù)據(jù)的全面和及時，將其往總控計算機傳輸，再由總控中心聯(lián)合于不同的獨立控制組件，以此構成控制網(wǎng)絡，達成自動化控制的全局化目標；

其次，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_實時問題。在汽車控制中，要達成自動控制目標，便應首先保障執(zhí)行及控制機構，確保傳感器、控制機構在通信中的正確及及時性。對運行數(shù)據(jù)的實時獲取，是傳感器的重要任務，其次，它應將數(shù)據(jù)往控制器傳輸，當后者完成數(shù)據(jù)分析后，便可判斷出受控組件的故障發(fā)生狀況，再進行控制命令的快速生成，將其往執(zhí)行機構中傳達。在傳輸數(shù)據(jù)時，若控制信息出現(xiàn)偏差時，則易導致汽車的行駛安全問題，由此可知自動控制中，數(shù)據(jù)傳輸準確性問題的重要性；

最后，是人工智能應用問題。在現(xiàn)階段中，電氣自動控制中人工智能的應用已經(jīng)相對廣泛，在汽車自動化控制中，人類位置也會逐步被人工智能所代替，更多智能AI 會嵌入集成度更高的控制系統(tǒng)內。此時系統(tǒng)的學習能力更高，也有著自我進化及完善的能力，在學習及訓練中，它的適應能力能得到有效提升，控制可靠性、實時性將隨之提高。在大數(shù)據(jù)時代中，往后的智能控制將密切聯(lián)系于網(wǎng)絡，智能控制將逐步突破空間限制，讓超遠距離、遠距離的汽車控制逐步成為現(xiàn)實。

二、汽車控制中機械自動化技術的應用

（一）打造智能汽車

在汽車駕駛的環(huán)節(jié)中，汽車功能、人為操作等均是影響駕駛安全性的重要因素，且人為因素的影響更大并可控。當駕駛者出現(xiàn)判斷失誤、疲勞駕駛等問題時，則易帶來交通安全事故，威脅駕駛者及他人的生命安全。作為綜合性的系統(tǒng)，智能車輛融合了多級輔助駕駛、規(guī)劃決策等不同功能特征，集中運用了人工智能、現(xiàn)代傳感以及自動控制等技術，是典型的高新技術的綜合。當在普通汽車上進行先進執(zhí)行器、控制器等的安裝后，能對路、車、人等綜合信息綜合分析，讓汽車實現(xiàn)環(huán)境感知能力的充分提升，并對行駛危險狀況、行駛安全進行自主分析，讓車輛能從用戶需求出發(fā)安全穩(wěn)定的到達目標地點，最終達成智能駕駛的駕駛目標。

（二）自動控制設備

汽車行駛中往往要應對復雜多變的路況，而為提高汽車的復雜路況適應能力，實現(xiàn)簡化駕駛員操作的目標，在當下的汽車設計中，對閉環(huán)自動控制的應用已經(jīng)較為廣泛。在該控制系統(tǒng)中，媒介為不同的傳感器，對汽車運行中的不同信息數(shù)據(jù)進行采集，再將其往控制計算機進行傳遞，由后者在分析處理有關數(shù)據(jù)后，及時調整汽車本身的行駛狀態(tài)。在該系統(tǒng)的運用中，駕駛者的操作行為能得到簡化，只需進行簡單指令的下達，控制系統(tǒng)便能對各部件發(fā)出主動命令，使其完成復雜并正確的機械活動。

（三）故障警示診斷

在現(xiàn)階段中，為滿足汽車用戶的不同需求，并保障汽車行駛的安全穩(wěn)定，汽車結構已經(jīng)不斷復雜化。當某一機械結構發(fā)生故障時，為讓其它的機械結構免受影響，并確保精確定位故障源、故障類型判斷等工作順利完成，對駕駛者、維修者提供協(xié)助，使其完成及時的設備維修、故障隔離等工作，在汽車重要結構中，應進行自動化控制的合理嵌入。在自動控制中，當安裝如傳感器等不同監(jiān)控設備后，便可及時監(jiān)控汽車不同部件的實時工作狀況，而當某一部件、設備存在異常及差錯時，傳感器便會將數(shù)據(jù)信息傳遞給控制中心，由后者對緊急制動措施、故障預警等功能及時啟用，為汽車行駛提供安全保障。

其次，自動化技術的運用，能對汽車部件完成單獨管理和監(jiān)控，監(jiān)控汽車行駛中部件的運轉狀態(tài)，以此達成監(jiān)控駕駛行為的目標，當發(fā)現(xiàn)檢測異常數(shù)據(jù)時，會將其及時往中央控制處進行反饋，并分析檢測所得的運行數(shù)據(jù)，對安全隱患進行排除，及時對數(shù)據(jù)進行響應。在汽車行駛中，實時監(jiān)控的數(shù)據(jù)會被往中央控制系統(tǒng)及時反饋，由后者通過智能化技術完成數(shù)據(jù)分析工作，并通過智能定額自動技術，對比標準數(shù)據(jù)及采集數(shù)據(jù)，以此掌握汽車行駛的問題失誤，及時發(fā)現(xiàn)并糾正細小問題，避免因此帶來行駛事故。

結束語：結合以上，在未來階段中，汽車控制的重要發(fā)展趨勢將是自動化控制，因此研究汽車控制及自動控制的有效結合便十分重要，有利于駕駛輔助系統(tǒng)內智能技術的更好應用，促使自主控制汽車的目標早日實現(xiàn)，推動汽車領域的進步發(fā)展，為汽車用戶提供更為便利安全的產(chǎn)品服務，為國內交通運輸事業(yè)的發(fā)展打好基礎。