智能控制技術(shù)與車輛工程融合發(fā)展初探

曹金朋

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，車輛工程智能控制技術(shù)不斷改進(jìn)，具有能耗低，功能多樣等突出特點(diǎn)。本文以智能控制技術(shù)與車輛工程的集成與發(fā)展為研究對(duì)象，闡述了智能控制技術(shù)的基本理論，分析了智能控制技術(shù)在車輛工程設(shè)計(jì)與制造中的具體應(yīng)用，并探討了集成化的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能控制技術(shù);車輛工程;融合發(fā)展

在車輛制造，測(cè)控技術(shù)，信息技術(shù)和電子技術(shù)不斷深入發(fā)展的背景下，智能控制技術(shù)已在車輛制造行業(yè)中變得越來(lái)越流行。汽車制造業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)。只有不斷向汽車制造業(yè)引進(jìn)新技術(shù)，加強(qiáng)智能設(shè)備的改造，才能保證汽車制造業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提高，才能幫助汽車制造企業(yè)持續(xù)發(fā)展。因此，適當(dāng)分析智能控制技術(shù)在車輛工程中的應(yīng)用具有重要意義。

1智能控制技術(shù)概述

智能控制技術(shù)是一種基于自動(dòng)化電子技術(shù)并有效地鏈接多個(gè)技術(shù)學(xué)科的技術(shù)。它主要基于開(kāi)環(huán)技術(shù)，通過(guò)對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)的合理設(shè)置，在系統(tǒng)控制中不涉及數(shù)據(jù)的情況下，在系統(tǒng)工程中形成了直接控制數(shù)據(jù)的模式。

2智能控制技術(shù)與車輛工程的融合發(fā)展路徑

2.1智能控制技術(shù)在車輛工程局部?jī)?yōu)化中的應(yīng)用

在車輛工程電廠中，它主要包括點(diǎn)火系統(tǒng)和燃料等系統(tǒng)模塊。其中，點(diǎn)火系統(tǒng)主要是車輛啟動(dòng)形式的基本模塊，位于汽油機(jī)的適當(dāng)位置。智能控制技術(shù)在車輛工程點(diǎn)火系統(tǒng)中的應(yīng)用主要以車輛工程點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火提前角為起點(diǎn)，并根據(jù)控制器和點(diǎn)火系統(tǒng)中的相關(guān)信號(hào)判斷車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況。然后選擇合適的點(diǎn)火提前角來(lái)點(diǎn)燃混合氣體。在整個(gè)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程得到有效控制，混合氣體的燃燒效率和燃燒安全性得到有效保證。另一方面，在車輛工程燃料噴射系統(tǒng)中，可以使用智能控制技術(shù)根據(jù)目標(biāo)空氣燃料量和進(jìn)氣量來(lái)確定燃料噴射量。然后結(jié)合傳感器的溫度和節(jié)氣門位置，校正基本燃油噴射量，并確定閥門燃油噴射正時(shí)，以確保車輛動(dòng)力裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2智能控制技術(shù)在車輛工程制造中的應(yīng)用

智能機(jī)械制造技術(shù)是由自動(dòng)化技術(shù)，機(jī)械制造，人工智能和系統(tǒng)工程組成的綜合技術(shù)系統(tǒng)，可以將人工智能集成到機(jī)械制造系統(tǒng)中的各個(gè)模塊。它可以自動(dòng)監(jiān)控機(jī)械制造階段的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)評(píng)估和預(yù)測(cè)不正確的參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)?，F(xiàn)有智能控制技術(shù)在車輛工程制造中的應(yīng)用主要包括兩個(gè)模塊：柔性自動(dòng)化應(yīng)用和虛擬化應(yīng)用仿真。一方面，在智能控制技術(shù)的柔性自動(dòng)化應(yīng)用中，車輛制造商需要結(jié)合車輛用戶的產(chǎn)品需求，綜合考慮政府政策，市場(chǎng)需求，技術(shù)水平等因素，使用柔性自動(dòng)化系統(tǒng)，并通過(guò)以下方式構(gòu)建完整的系統(tǒng)人機(jī)界面，可確保車輛生產(chǎn)線中參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，例如數(shù)量，類型和生產(chǎn)規(guī)模。同時(shí)，考慮到自動(dòng)化設(shè)備和柔性自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的普通設(shè)備是同時(shí)運(yùn)行的，在機(jī)械制造的某個(gè)部分可以允許人為參與，通過(guò)多方合作，可以有效地提高機(jī)械制造對(duì)外部因素的突然變化做出反應(yīng)并為汽車制造提供自動(dòng)化水平的能力。基于此，車輛制造商可以使用脈沖寬度調(diào)制方法在一定的脈沖周期內(nèi)調(diào)節(jié)牽引力控制系統(tǒng)的打開(kāi)時(shí)間寬度，以影響該脈沖周期，從而達(dá)到調(diào)節(jié)車輛的輪缸壓力的目的。同時(shí)，為了確保有效的脈寬調(diào)制占空比的工作極限，車輛制造商可以使用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)構(gòu)建車輛牽引力控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)控制試驗(yàn)基地。根據(jù)系統(tǒng)硬件的相應(yīng)條件確定牽引制動(dòng)載頻。在牽引力制動(dòng)器的載波頻率恒定的情況下，車輛制造商可以在不同條件下確定車輪壓力壓力對(duì)車輛牽引系統(tǒng)的輪缸壓力變化特性的線性變化趨勢(shì)。另一方面，車輛虛擬制造技術(shù)主要利用系統(tǒng)建模和仿真技術(shù)，綜合利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，人工智能，現(xiàn)代機(jī)器制造技術(shù)，多媒體信息技術(shù)等技術(shù)對(duì)車輛制造過(guò)程進(jìn)行仿真和分析，以預(yù)測(cè)車輛的制造過(guò)程。在制造中發(fā)生的可能性更高的風(fēng)險(xiǎn)降低了車輛研發(fā)的成本，并提高了車輛產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在車輛虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，車輛制造商可以基于分層智能控制的理論，從廣義的層次出發(fā)，結(jié)合降低精度和降低成本的原則，將車輛虛擬制造智能分為組織級(jí)別，執(zhí)行級(jí)別和協(xié)調(diào)級(jí)別。以智能控制技術(shù)在低溫低溫柴油機(jī)冷啟動(dòng)中的應(yīng)用仿真為例，汽車制造商可以根據(jù)上述理論將整個(gè)虛擬制造系統(tǒng)分為智能監(jiān)控中心和自動(dòng)控制單元兩個(gè)層次，然后制定出合理的啟動(dòng)計(jì)劃?；谥悄芴摂M控制的柴油機(jī)低溫冷啟動(dòng)仿真主要以單片機(jī)為自動(dòng)控制的核心。基于輸入信號(hào)濾波電路，單片機(jī)時(shí)鐘電路，復(fù)位/轉(zhuǎn)換電路和電源電路的設(shè)計(jì)，采用了分層智能監(jiān)控的要求。匯編語(yǔ)言，主程序，轉(zhuǎn)換中斷子程序，定時(shí)中斷子程序和通訊中斷的自我維持設(shè)計(jì)合理。最后，車輛制造系統(tǒng)的管理人員可以使用模擬電壓信號(hào)來(lái)設(shè)置溫度傳感器的輸出溫度，并使用環(huán)境溫度來(lái)模擬柴油機(jī)的低溫冷啟動(dòng)。根據(jù)仿真分析結(jié)果，相關(guān)人員可以確定柴油機(jī)加熱裝置自動(dòng)控制單元的獨(dú)立運(yùn)行。如油路，水路循環(huán)等，確定柴油機(jī)加熱裝置的運(yùn)行狀態(tài)。

2.3智能控制技術(shù)在車輛工程機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

由于車輛實(shí)際運(yùn)行狀況的不斷變化，為確保車輛性能始終處于最佳狀態(tài)，相關(guān)人員需要在車輛機(jī)械設(shè)計(jì)階段使用智能控制技術(shù)，構(gòu)建改進(jìn)的仿真神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，計(jì)算出車輛每個(gè)模塊的最佳參數(shù)。以汽車工程點(diǎn)火提前角設(shè)計(jì)為例，首先，汽車工程機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以在四缸汽油改裝后通過(guò)進(jìn)氣管噴射設(shè)計(jì)出火花點(diǎn)火氫發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中，主操作電路是傳感器信號(hào)處理輸入電路和電源驅(qū)動(dòng)輸出電路。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一方面，在硬件模塊中，車輛工程機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)傳感器信號(hào)處理輸入電路，并將每個(gè)模塊的檢測(cè)參數(shù)輸入到微處理器中。例如節(jié)氣門位置，空氣流量，氫氣流量，回火檢測(cè)，冷卻水溫度等。通過(guò)微處理器轉(zhuǎn)換上述信息，總數(shù)字量可以顯示在中央處理單元中。通過(guò)總數(shù)字量，并探索點(diǎn)火提前角對(duì)氫發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。獲得結(jié)果后，車輛工程機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以設(shè)置適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)火提前角參數(shù)。另一方面，基于車輛工程機(jī)械設(shè)計(jì)的智能控制器主要包括三個(gè)模塊：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，PWM控制器和經(jīng)典PI控制器。在軟件智能控制器設(shè)計(jì)過(guò)程中，車輛工程機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)功能將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和PI控制有機(jī)地集成在一起，以找到最佳的PI參數(shù)。

3智能控制技術(shù)與車輛工程的融合發(fā)展趨勢(shì)

在近年來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，車輛用戶對(duì)車輛工程技術(shù)水平提出了更高的要求，并且智能控制技術(shù)也在不斷改進(jìn)，在車輛工程中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。在現(xiàn)階段，我國(guó)的汽車制造設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平還比較低，在實(shí)際操作中還存在一定的問(wèn)題。因此，在車輛工程設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中，一方面，車輛工程設(shè)計(jì)與生產(chǎn)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求，遵循從低到高的原則，逐步完善智能控制技術(shù)與車輛的綜合發(fā)展計(jì)劃。

結(jié)語(yǔ)

總之，智能控制技術(shù)是一種系統(tǒng)工程技術(shù)，它從系統(tǒng)的基本理論入手，綜合利用了多種類型的組技術(shù)，優(yōu)化了組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，并提高了系統(tǒng)功能的價(jià)值。它已被廣泛應(yīng)用于車輛工程設(shè)計(jì)和車輛工程制造中，具有廣闊的發(fā)展前景。因此，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)進(jìn)一步拓展智能控制技術(shù)與車輛工程的集成平臺(tái)，制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展計(jì)劃，逐步完善智能控制技術(shù)體系，為車輛工程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展提供保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]李?yuàn)W博，井振亞，廖兵等.智能控制技術(shù)在車輛工程中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2015（32）：86-86.

[2]崔昊東.智能控制技術(shù)與車輛工程的融合發(fā)展[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（10）：123-145.

[3]王國(guó)玲.智能控制技術(shù)在車輛工程的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（32）：163-164.