車輛工程中智能控制技術(shù)的研究

盧昊

摘 要：汽車是我國(guó)人民重要的出行交通工具，汽車產(chǎn)業(yè)在飛速的發(fā)展，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位。但是由于人為操作失誤或是汽車控制系統(tǒng)上出現(xiàn)故障，所造成的交通安全事故也在頻頻發(fā)生。本文介紹了智能控制技術(shù)的主要組成，闡述了傳統(tǒng)控制技術(shù)和智能控制技術(shù)之間的差異性和智能控制技術(shù)運(yùn)用在車輛工程中的意義，對(duì)車輛工程中智能控制技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行了具體的分析。

關(guān)鍵詞：智能；控制技術(shù)；車輛工程；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.133

0 前言

我國(guó)如今運(yùn)用在汽車中的控制系統(tǒng)，在各方面還不夠完善，擁有一些不足之處，汽車控制系統(tǒng)如果出現(xiàn)問題，會(huì)直接影響到汽車駕駛?cè)藛T和乘車人員的生命安全。而在車輛工程中運(yùn)用智能控制技術(shù)，提升了汽車行駛的智能化水平，加強(qiáng)了車輛的安全性和舒適度，保障了車中人員的安全。

1 智能控制技術(shù)的主要組成

在智能控制技術(shù)中，比較重要的組成系統(tǒng)就是開環(huán)控制系統(tǒng)，一般情況下，開環(huán)控制系統(tǒng)存在于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)里，主要是利用處理系統(tǒng)進(jìn)行信息的處理，進(jìn)而生成的信息不會(huì)參加被控制的系統(tǒng)。至于在后期形成的信息數(shù)據(jù)，開環(huán)系統(tǒng)不需要把這些信息進(jìn)行上層系統(tǒng)的反饋和上傳[1]。而閉環(huán)控制系統(tǒng)主要是利用經(jīng)系統(tǒng)處理過的輸出量傳輸至執(zhí)行的系統(tǒng)后，閉環(huán)控制系統(tǒng)還能夠針對(duì)這些信息數(shù)據(jù)實(shí)施直接的控制，這和閉環(huán)控制系統(tǒng)的本身功能相關(guān)。并且正是由于這個(gè)影響因素，逐漸的人們對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)置就要求更高了，在進(jìn)行實(shí)際的設(shè)置時(shí)，需要保障閉環(huán)控制系統(tǒng)的抗干擾性和穩(wěn)定性能。

2 傳統(tǒng)控制技術(shù)和智能控制技術(shù)之間的差異性

由于我國(guó)在通信工程、交通運(yùn)輸和航天控制等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，造成對(duì)這些領(lǐng)域中系統(tǒng)的控制對(duì)象穩(wěn)定性比較弱、控制目標(biāo)極其復(fù)雜，擁有非線性的特點(diǎn)。但是正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，人們對(duì)系統(tǒng)擁有了更加嚴(yán)格的要求，傳統(tǒng)的控制技術(shù)已經(jīng)不能較好的符合現(xiàn)代人們的需求，智能控制技術(shù)由此而生。從理論上講，我國(guó)的傳統(tǒng)控制技術(shù)所運(yùn)用的方法大多是符號(hào)加工，學(xué)習(xí)知識(shí)的方法更傾向于對(duì)非精確知識(shí)的積累。從運(yùn)用上講，傳統(tǒng)控制技術(shù)大多只可以控制很多大型的系統(tǒng)，很難控制那些比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。但是智能控制技術(shù)就可以對(duì)那些較為不確定、非線性較強(qiáng)或是比較復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行較好的控制[2]。從功能上講，傳統(tǒng)控制技術(shù)對(duì)功能參數(shù)指標(biāo)的要求和標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格，但是智能控制技術(shù)并沒有明確的功能參數(shù)指標(biāo)要求，反而更重視目的有沒有實(shí)現(xiàn)。

3 智能控制技術(shù)運(yùn)用在車輛工程中的意義

目前階段，隨著我國(guó)車輛工程的不斷發(fā)展，過去人們普遍認(rèn)為對(duì)汽車的控制不但不能保障控制的效果，還可能會(huì)有著很多安全上的風(fēng)險(xiǎn)，如果在控制上發(fā)生了故障，影響較小時(shí)汽車沒辦法正常的開啟，如果影響較大，很可能威脅著汽車的行駛安全。如今，汽車慢慢變成人們出行的重要交通工具，會(huì)開汽車的人越來越多。對(duì)汽車的人為操作控制已經(jīng)漸漸不能滿足現(xiàn)代化對(duì)汽車控制技術(shù)的要求，在控制技術(shù)上需要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和研究。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)在飛速發(fā)展，科技也漸漸的融入了生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，和生活密切相關(guān)。車輛工程和智能控制技術(shù)的有機(jī)融合，不但能夠安全、有效、智能的對(duì)汽車進(jìn)行控制，還可以給人們使用汽車帶來巨大的便捷，保障了汽車出行的安全[3]。對(duì)智能控制技術(shù)的運(yùn)用是車輛工程發(fā)展中一項(xiàng)重要的突破，對(duì)車輛工程的未來發(fā)展有著重要的意義。

4 車輛工程中智能控制技術(shù)的運(yùn)用

4.1 在汽車車燈和輪胎中的運(yùn)用

環(huán)境中氣溫太高或是汽車的行駛時(shí)間太長(zhǎng)，都會(huì)對(duì)汽車的性能產(chǎn)生影響，甚至造成汽車的爆胎現(xiàn)象。在汽車的輪胎中運(yùn)用智能控制技術(shù)，可以有效的對(duì)車輛的輪胎進(jìn)行溫度監(jiān)控，如果汽車輪胎的溫度超出了標(biāo)準(zhǔn)的溫度范圍，系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并且如果汽車輪胎的氣壓太低，系統(tǒng)也會(huì)及時(shí)的進(jìn)行警報(bào)，阻止車輛繼續(xù)行駛，這樣可以大大的降低車輛在行駛時(shí)發(fā)生交通安全事故的幾率。在汽車車燈中運(yùn)用智能控制技術(shù)，指的是車輛的系統(tǒng)可以自動(dòng)的對(duì)汽車車燈進(jìn)行控制，如果駕駛?cè)藛T進(jìn)行倒車，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的開啟后車燈，對(duì)車后的人員進(jìn)行倒車提醒。如果在光線比較陰暗的環(huán)境中，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的開啟車燈，這樣可以有效降低因?yàn)樗緳C(jī)的大意所造成的交通安全事故發(fā)生率[4]。

4.2 在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的運(yùn)用

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是車輛最重要的組成部分，充當(dāng)著心臟的功能。我國(guó)傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)普遍運(yùn)用柴油和汽油當(dāng)作發(fā)動(dòng)原料，但是目前已經(jīng)開始運(yùn)用燃料電池、氫能、生物乙醇、混合動(dòng)力或是電能作為汽車的發(fā)動(dòng)能源。智能控制技術(shù)運(yùn)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上主要是指對(duì)燃油噴射系統(tǒng)、汽車點(diǎn)火系統(tǒng)和其他動(dòng)力系統(tǒng)的控制。汽車的智能點(diǎn)火控制系統(tǒng)可以對(duì)點(diǎn)火進(jìn)行預(yù)先的控制，系統(tǒng)可以對(duì)車輛的行駛進(jìn)行監(jiān)督和檢測(cè)，并自動(dòng)的選擇比較合適的時(shí)機(jī)進(jìn)行點(diǎn)火，這樣可以有效的節(jié)省時(shí)間，在比較短的時(shí)間里完成對(duì)汽車的發(fā)動(dòng)，還可以有效防止燃料的過度損耗[5]。并且，智能燃油噴射系統(tǒng)可以做到對(duì)燃油進(jìn)行整體的溫度控制，自動(dòng)對(duì)燃油剩余量進(jìn)行檢測(cè)。其它的輔助性動(dòng)力系統(tǒng)可以保障車輛的動(dòng)力系統(tǒng)可以安全的行駛，盡量防止車輛的動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，可以實(shí)施自動(dòng)的檢測(cè)和診斷，如果發(fā)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的問題，就會(huì)自動(dòng)把數(shù)據(jù)信息傳送到主控制系統(tǒng)。新能源在不斷被推廣和宣傳，智能控制技術(shù)運(yùn)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的作用越來越大，不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油噴射系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)的智能化控制，還可以對(duì)能源的使用狀況實(shí)施監(jiān)督，進(jìn)而保障新能源可以被合理的利用，降低能源燃燒排放的污染物質(zhì)，減小能源浪費(fèi)。

4.3 在汽車車身上的運(yùn)用

智能控制技術(shù)在運(yùn)用在汽車的車身時(shí)，可以影響著汽車的安全形勢(shì)。對(duì)車身的控制大致包含了舒適度、儀表、通信和安全等方面。第一，汽車的安全控制主要是指防盜系統(tǒng)、安全帶以及安全氣囊。如果汽車發(fā)生了撞擊事故，智能控制系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)的控制安全帶與安全氣囊發(fā)揮作用，讓它們同時(shí)進(jìn)行工作，安全帶將會(huì)快速的收緊，避免車內(nèi)人員因?yàn)閼T性作用受到重?fù)艋蛩こ鲕囃?。智能防盜系統(tǒng)可以自動(dòng)的進(jìn)行警報(bào)，假如有人想要強(qiáng)制性進(jìn)行車內(nèi)，智能控制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)下達(dá)命令，自動(dòng)的開啟車內(nèi)的指示燈，切斷點(diǎn)火的同時(shí)發(fā)出警報(bào)，從而不讓汽車開啟[6]。通信控制系統(tǒng)是指對(duì)汽車的車載網(wǎng)絡(luò)和車載導(dǎo)航進(jìn)行控制。而智能導(dǎo)航可以自動(dòng)智能的識(shí)別車輛的實(shí)時(shí)位置，顯示在車載顯示屏中。對(duì)儀表的智能控制指的是運(yùn)用智能控制技術(shù)進(jìn)行對(duì)汽車儀表和顯示屏幕的控制，利用智能傳感器對(duì)汽車行駛的油耗、里程和速度進(jìn)行感應(yīng)，接著傳送給汽車的主系統(tǒng)，再通過顯示屏和儀表顯現(xiàn)出來。通常在進(jìn)行系統(tǒng)的安裝時(shí)會(huì)有汽車的最高時(shí)速要求，假如汽車在行駛時(shí)超出了最高時(shí)速，智能控制系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)自動(dòng)發(fā)出命令，對(duì)車輛的行駛速度進(jìn)行控制。對(duì)舒適度的智能控制指的是保障車輛的行駛速度能夠自動(dòng)的控制在可以接受的范圍之中，盡量使車輛的行駛速度維持在定值范圍中，降低了因?yàn)槌傩旭倢?dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)，還利用智能控制系統(tǒng)減小了人為操作的失誤性，提升了汽車行駛的舒適度和安全性[7]。

4.4 在汽車倒車系統(tǒng)中的運(yùn)用

我國(guó)如今的車輛后視鏡通常很難對(duì)車輛后面的實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的展現(xiàn)，如果駕駛?cè)藛T在車內(nèi)利用后視鏡對(duì)車后狀況進(jìn)行觀察，大多數(shù)情況下只能看到車兩邊的狀況，但是車輛正后部變成了視覺的盲區(qū)。這樣的情況會(huì)造成許多交通安全事故出現(xiàn)，駕駛?cè)藛T在倒車時(shí)不能看到車后的實(shí)際狀況，車后的人員也沒有注意到倒車情況，就容易造成事故的出現(xiàn)。在倒車系統(tǒng)中運(yùn)用智能控制技術(shù)，并在車后安裝擁有遠(yuǎn)紅外廣角攝像的設(shè)備，駕駛?cè)藛T在汽車?yán)锟梢酝ㄟ^車載顯示屏幕，對(duì)車后部的情況一清二楚，這樣才可以有效的解決駕駛?cè)藛T倒車的難題。

4.5 在汽車防撞系統(tǒng)中的運(yùn)用

我國(guó)如今的道路交通事故發(fā)生率在不斷升高，在發(fā)生交通事故時(shí)很多汽車都會(huì)遭受強(qiáng)烈的撞擊，有很多的汽車駕駛員甚至在受到撞擊時(shí)，根本來不及反應(yīng)就已經(jīng)失去知覺。想要提升汽車行駛的安全性，降低汽車內(nèi)人員因?yàn)樽矒糁滤赖膸茁?，就需要?duì)汽車的防撞系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究和開發(fā)。一些國(guó)家很早就開始了這項(xiàng)研究，但是沒有很優(yōu)秀的成果。對(duì)車輛智能控制技術(shù)的運(yùn)用，能夠有效的促進(jìn)這項(xiàng)研究的發(fā)展。把智能控制技術(shù)運(yùn)用在汽車防撞系統(tǒng)之中，可以進(jìn)行自動(dòng)的識(shí)別，與四周可能會(huì)和汽車出現(xiàn)碰撞的物體盡可能的保持距離，并提醒駕駛?cè)藛T提前進(jìn)行準(zhǔn)備，有效的降低了因?yàn)轳{駛?cè)藛T疏忽大意，或是駕駛?cè)藛T過度疲勞造成的交通安全事故。通常是運(yùn)用聲吶、激光或是雷達(dá)，自動(dòng)的檢測(cè)出汽車的行駛速度，接著按照兩者間的實(shí)際距離和碰撞所需時(shí)間進(jìn)行報(bào)警時(shí)間的調(diào)整，假如報(bào)警之后駕駛?cè)藛T并沒有給出反應(yīng)，系統(tǒng)就會(huì)智能化的自動(dòng)作出反應(yīng)，例如自動(dòng)剎車、關(guān)閉車窗等行為，及時(shí)的進(jìn)行汽車的控制[8]。智能控制技術(shù)可以針對(duì)汽車四周的物體實(shí)施探索和檢測(cè)，并結(jié)合四周的情況進(jìn)行安全距離的自動(dòng)調(diào)節(jié)。如果前邊出現(xiàn)了石塊或水坑，會(huì)影響到汽車的正常行駛，但是駕駛?cè)藛T并沒有進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，智能控制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的發(fā)出警報(bào)，還會(huì)及時(shí)減速。

5 結(jié)語

智能控制技術(shù)可以科學(xué)的運(yùn)用在汽車的車燈、輪胎控制中、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上、汽車車身上、汽車倒車系統(tǒng)中以及汽車防撞系統(tǒng)中，有效的減小了人為失誤和車輛系統(tǒng)故障，所造成的交通安全事故發(fā)生率，保障了駕駛?cè)藛T和乘車人員的生命安全，理應(yīng)被廣泛的推廣和使用。

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