基于頂層的車輛工程專業(yè)課程群構(gòu)件構(gòu)建

楊世春

摘要：車輛工程專業(yè)學(xué)生不僅要具備扎實(shí)的理論知識，還要具有較強(qiáng)的分析研究問題能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，這樣才能夠非?？焖俚貞?yīng)對各種復(fù)雜工程技術(shù)問題，在實(shí)踐綜合運(yùn)用專業(yè)知識解決工程技術(shù)問題，因此實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中對于車輛工程專業(yè)學(xué)生要非常重視頂層的設(shè)計(jì)和車輛工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。

關(guān)鍵詞： 頂層；車輛工程；構(gòu)件構(gòu)建

【分類號】U461-4；G642.3

一、車輛工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀和存在問題

1、缺乏對于實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)研究，車輛工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室大多數(shù)都按照各個部門專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)活動建設(shè)的，同時各個課程實(shí)驗(yàn)室都按照一定體系進(jìn)行教學(xué)活動的，沒有真正形成專業(yè)和完整的教學(xué)體系，這樣是非常不利于培養(yǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力的，需要實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系要進(jìn)行合理改革，如果質(zhì)量不是很完善，要盡量加強(qiáng)對于質(zhì)量控制力度，不斷提高對于質(zhì)量管理體制。

2、教學(xué)方法比較單一，車輛工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)大多都是采用中國傳統(tǒng)的教育方法，通常采用教師進(jìn)行講解，學(xué)生進(jìn)行被動接受方法，教師和學(xué)生之間也會形成非常良好交流，在實(shí)踐教學(xué)過程中，試驗(yàn)流程要根據(jù)教師和師生之間學(xué)習(xí)內(nèi)容制定一定合理的教育課件，讓學(xué)生在教學(xué)活動中要能夠及時進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)踐學(xué)習(xí)，要很好進(jìn)行學(xué)習(xí)創(chuàng)新型思維培養(yǎng)。

3、教學(xué)課程實(shí)踐建設(shè)沒有得到很好重視，車輛工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程建設(shè)沒有得到很好重視，從而會影響到實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，主要原因就是教學(xué)內(nèi)容比較陳舊，教學(xué)方法缺乏研究和創(chuàng)新能力，在試驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和技術(shù)手段落后的情況，實(shí)踐教學(xué)缺乏一定合理體系和系統(tǒng)性實(shí)踐教學(xué)方法，沒有科學(xué)反映實(shí)踐教學(xué)水平和學(xué)生實(shí)踐能力和素質(zhì)，需要能夠及時進(jìn)行合理評估，對于實(shí)踐教學(xué)考核要進(jìn)行合理評價，對于不利于學(xué)生實(shí)踐動手能力的要改進(jìn)教學(xué)方法。

二、基于頂層設(shè)計(jì)的車輛系統(tǒng)控制理論

1、車輛電控制地盤系統(tǒng)是一個由多個控制系統(tǒng)進(jìn)行控制的組成，可以很好對于系統(tǒng)進(jìn)行控制，車輛綜合性能的提高依賴于系統(tǒng)協(xié)同作用，系統(tǒng)之間協(xié)同有利于車輛系統(tǒng)集成，同時達(dá)到軟件硬件相互共享、能量管理和信息交互替換，滿足車輛安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性等更高要求，最終實(shí)現(xiàn)車輛系統(tǒng)集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化，這也是當(dāng)今車輛工程領(lǐng)域?qū)W術(shù)界非常值得研究的熱點(diǎn)問題，國內(nèi)外研究人員都需要在車輛集成控制理論和技術(shù)中要能夠大面積開展一定研究工作，這方面還需要形成非常完善的理論和體系。

2、轉(zhuǎn)向和懸架作為汽車地盤系統(tǒng)兩大關(guān)鍵零部件，是屬于相對獨(dú)立的控制，如果把他們都集成在一起，就會形成耦合輪胎非線性系統(tǒng)，這樣就會導(dǎo)致問題比較復(fù)雜，對于轉(zhuǎn)向和懸架集成研究，還可以通過定性定量研究和垂向力之間關(guān)系，要能夠充分發(fā)揮輪胎性能和懸架作用，最終達(dá)到相互協(xié)同作用，運(yùn)用自上而下頂層設(shè)計(jì)理念，還要做到合理總體規(guī)劃布局，使得子系統(tǒng)之間做到相互互補(bǔ)，降低消除系統(tǒng)之間矛盾，最大程度的改變圖形和外界環(huán)境引起的車身的姿態(tài)變化問題，還要兼顧行駛平順性和穩(wěn)定性問題，主要就是圍繞這半主動懸架控制和電動助力控制系統(tǒng)方式進(jìn)行合理研究工作。

3、建立輪胎側(cè)向力和垂向力之間神經(jīng)耦合模型，借助輪胎的接地壓力試驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的側(cè)偏熱癥試驗(yàn)工作，合理分析側(cè)偏特性和重起壓力因素，對于各種數(shù)據(jù)都要做到網(wǎng)絡(luò)特征參數(shù)聯(lián)系，訓(xùn)練和建立一定適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型，采用參數(shù)辨識和網(wǎng)絡(luò)分析能力，通過理論計(jì)算試驗(yàn)進(jìn)行可行性分析，為懸架耦合進(jìn)行機(jī)理分析，最終達(dá)到一定理論基礎(chǔ)運(yùn)用。還要建立車輛多個動力學(xué)模型，其中包括轉(zhuǎn)向和懸架運(yùn)動學(xué)和彈性力學(xué)的非線性特性分析，通過臺架試驗(yàn)進(jìn)行半主動懸架轉(zhuǎn)角和減振器關(guān)系分析，還要能夠合理對于懸空架進(jìn)行控制和集成控制設(shè)計(jì)。還要分析出影響擺角速度問題，采用轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性指標(biāo)，合理對于車輛的車速和路面系數(shù)進(jìn)行穩(wěn)定性操作，還要研究各種相關(guān)非線性關(guān)系，通過研究及時對于性能進(jìn)行相互之間耦合系統(tǒng)綜合分析。

三、車輛頂層系統(tǒng)控制技術(shù)研究

1、提出車輛系統(tǒng)協(xié)同控制頂層設(shè)計(jì)思想，是構(gòu)建基于模糊關(guān)系協(xié)同控制理論車輛行駛平順性和操縱穩(wěn)定性機(jī)制，可以分解懸架和耦合機(jī)理，參考駕駛意圖和車輛裝填進(jìn)行合理分析，針對半主動懸架電動助力轉(zhuǎn)向控制，可以按照協(xié)同系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)，合理將系統(tǒng)分為四個子系統(tǒng)進(jìn)行一定安排，比如對于輪胎子系統(tǒng)、半主動懸架子系統(tǒng)、電動助力系統(tǒng)和頂層子系統(tǒng)，在每一個系統(tǒng)之間都要引入一定模糊的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時要能夠進(jìn)行合理協(xié)調(diào)處理和合作，及時確定子系統(tǒng)之間模糊比重，運(yùn)用一定原理建立子系統(tǒng)模塊，組成相對比較合理協(xié)調(diào)合作關(guān)系。

2、建立基于自治技術(shù)感知和信念結(jié)構(gòu)，將車輛地盤系統(tǒng)地盤系統(tǒng)進(jìn)行合理分析，針對半主動懸架控制系統(tǒng)要求，使得系統(tǒng)之間能夠達(dá)到平順性、安全性和操穩(wěn)性，還要建立系統(tǒng)對電動助力系統(tǒng)運(yùn)行，更好保證系統(tǒng)運(yùn)行過程復(fù)雜多變處理，建立多個模糊控制子系統(tǒng)，還要根據(jù)汽車行駛的輪胎計(jì)算各種情況預(yù)警機(jī)制，保證子系統(tǒng)之間關(guān)系合理化。

3、要搭建車輛系統(tǒng)控制聯(lián)合仿真系統(tǒng)，基于多個動力學(xué)原理系統(tǒng)進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，結(jié)合控制模型，隨機(jī)進(jìn)行路面和單脈輸入聯(lián)合仿真計(jì)算，對于不同控制還要合理檢驗(yàn)控制算法有效性問題。設(shè)計(jì)車輛控制系統(tǒng)同時要快速對于事物仿真系統(tǒng)進(jìn)行一定系統(tǒng)架構(gòu)，建立硬件相互聯(lián)系的仿真系統(tǒng)，通過與聯(lián)合計(jì)算對照分析，快速將原型控制好。

4、基于對于車輛控制系統(tǒng)研究，同時還要不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)節(jié)流的減振器，自主研發(fā)自測量氣門壓力傳感器，開發(fā)車輛地盤控制器，裝車進(jìn)行道路試驗(yàn)，通過快速原型控制方式進(jìn)行合理比較，驗(yàn)證系統(tǒng)正確性和硬件設(shè)計(jì)可靠性。

5、各種研究結(jié)構(gòu)都表明基于頂層設(shè)計(jì)車輛系統(tǒng)控制，能夠滿足不同系統(tǒng)行駛控制要求，同時還會實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間相互協(xié)作，和傳統(tǒng)分層控制方法相比，隨著試驗(yàn)路面積不斷擴(kuò)大，車輛本身也在加速運(yùn)行中，和后面懸空架擾動的性能也受到不同程度的改善，根據(jù)試驗(yàn)中轉(zhuǎn)盤平均值不同，就是導(dǎo)致轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩、橫擺角速度和側(cè)向加速平均值都不一樣，在試驗(yàn)中隨著路面不同，進(jìn)行一定轉(zhuǎn)向。所以要及時減少操縱轉(zhuǎn)矩，增加操縱轉(zhuǎn)矩，考慮駕駛的舒適性和穩(wěn)定性，符合試驗(yàn)中要及時解決傳統(tǒng)分層控制無法進(jìn)行車身控制問題，因?yàn)檐囕v控制系統(tǒng)會存在一定局限性，需要對于車輛的側(cè)傾角、俯仰角和橫擺角進(jìn)行合理指標(biāo)認(rèn)證，采用頂層設(shè)計(jì)和協(xié)同控制相互結(jié)合方式可以很好對于地盤集成系統(tǒng)做好一定較好系統(tǒng)內(nèi)部合理調(diào)整。從而減少矛盾和沖突問題，保障系統(tǒng)功能發(fā)揮，很好實(shí)現(xiàn)大系統(tǒng)全局化，使得車輛能夠非常穩(wěn)定和平順的兼顧，最后可以明顯提高整個車來那個綜合型問題。endprint

四、基于頂層的車輛工程專業(yè)課程教學(xué)體系構(gòu)建意義

1、為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對于專業(yè)知識理解，提高學(xué)生實(shí)踐能力，使得學(xué)生的理論實(shí)踐能力相互結(jié)合，培養(yǎng)當(dāng)今國內(nèi)汽車行業(yè)應(yīng)用高質(zhì)量工程人才，應(yīng)用車輛工程實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行合理構(gòu)件。

2、調(diào)整培養(yǎng)方案構(gòu)建合理實(shí)踐教學(xué)體系，根據(jù)當(dāng)前汽車行業(yè)需要進(jìn)行提高工程專業(yè)學(xué)生自身行業(yè)基本知識，逐步優(yōu)化和完善車輛工程專業(yè)學(xué)習(xí)計(jì)劃，車輛工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃主要是按照理論課程要求進(jìn)行一定實(shí)踐性輔助教學(xué)，同時合理刪除不合理實(shí)踐教學(xué)方法。在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容中對于實(shí)踐教學(xué)體系要進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，主要就是對于基礎(chǔ)性試驗(yàn)和課內(nèi)訓(xùn)練計(jì)劃進(jìn)行創(chuàng)新活動，體現(xiàn)綜合應(yīng)用能力訓(xùn)練等各種層次實(shí)踐教學(xué)體系。

3、要對于三大實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行合理教學(xué)，不斷改革傳統(tǒng)簡單驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，將頂層車輛工程專業(yè)和試驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)相互結(jié)合，加強(qiáng)試驗(yàn)思考性，增加學(xué)生學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)生試驗(yàn)學(xué)習(xí)能力。還要能綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，靈活運(yùn)用高科技教學(xué)方法，設(shè)計(jì)和車輛工程專業(yè)知識和實(shí)踐工程相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，結(jié)合自身興趣，進(jìn)行一定合理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題能力和研究能力。研究創(chuàng)新型試驗(yàn)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，還要根據(jù)學(xué)生潛在能力進(jìn)行組織學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題解決，提供相應(yīng)的試驗(yàn)創(chuàng)新平臺，制作一定模型，解決實(shí)際問題，開拓創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力。

4、改善教學(xué)方法，提高實(shí)踐積極性，在傳統(tǒng)教學(xué)中要不斷提高學(xué)生實(shí)際動手能力，和傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)方法相比，教師要不斷提高設(shè)計(jì)和車輛工程專業(yè)知識，不斷提高解決實(shí)際工程問題能力，制定試驗(yàn)方案最終解決問題，改變學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力，還要充分調(diào)動學(xué)生積極性，逐步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

五、結(jié)論：

綜上所述，車輛頂層工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革和構(gòu)建，是通過一定改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行合理提升的，對于實(shí)踐教學(xué)的積極性進(jìn)行一定培養(yǎng)，還要不斷培養(yǎng)學(xué)生工程意識，提高學(xué)生解決實(shí)踐工程問題能力，培養(yǎng)滿足社會要求的前瞻性和創(chuàng)新型綜合能力，不斷加強(qiáng)應(yīng)用型車輛工程技術(shù)人才。車輛工程專業(yè)存在很多問題，需要及時解決，動手能力和實(shí)踐操作能力是非常重要問題，主要原因就是要不斷提高教學(xué)適應(yīng)社會能力，不要只是過分強(qiáng)調(diào)理論知識，還要不斷提高訓(xùn)練方面知識，打下基礎(chǔ)專業(yè)知識，動手能力，不斷提高學(xué)習(xí)理論同時充分掌握車輛頂層工程設(shè)計(jì)技能。

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