浅谈车辆工程中智能控制技术的应用

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年10期   作者:隋大伟
[导读] 随着我国人工智能、通信技术、计算机技术的发展和应用,智能车辆迎来新的发展契机,其中以人机协同转向控制为代表的智能车辆应用技术,成为行业关注的焦点和热点。
        隋大伟
        上汽通用东岳汽车有限公司  山东烟台  264006
        摘要:随着我国人工智能、通信技术、计算机技术的发展和应用,智能车辆迎来新的发展契机,其中以人机协同转向控制为代表的智能车辆应用技术,成为行业关注的焦点和热点。一方面,人机协同转向控制始终是智能车辆领域的前沿科研方向,另一方面,协同转向技术是智能车辆的难点和关键点,掌握相关技术才能实现智能车辆的快速发展。
关键词:汽车的发展;便利;智能技术
引言
        近年来,我国作为世界范围内最大的车辆生产和消费大国,使得对车辆的需求量大大提升,这在一定程度上也有效的促进了车辆领域的飞速发展。在人们的日常生活当中,车辆广泛的应用于各个领域,无处不在,无论是人们的出行、企业产品的生产制造,还是货物的运输都离不开车辆,这已经成为经济发展和行业进步的关键性条件。因此人们对于车辆选择的观念也逐渐发生了转变,已经从过去功能性和实用性转变成为现阶段的舒适性、安全性以及智能化,在未来车辆的生产和制造过程中,需要将智能控制技术与车辆整体效果设计相结合,通过这样的方式来满足驾驶员的各种需求,并且对于车辆整体的控制水平也有着显著的提升。除此之外,为了确保人们出行以及货物运输的安全性,智能控制技术的有效应用也是必不可少的,从而符合了人们对于车辆舒适性以及安全性的需求。
1智能控制技术概述
        由于我国的汽车工业发展起步较晚,因此在智能控制技术的推广方面还存在着很多的不足之处,主要体现在:①目前国内大部分的企业都还没有完全掌握和运用计算机网络系统,这就使得信息的传递受到了限制,导致了工作效率的降低以及资源的浪费;②在一些比较落后的地区或者是不发达的城市中,有许多的硬件设备都已经老化,这些问题的出现就是因为对先进的技术不够重视,而造成的结果便是人们的安全得不到保障。所以,这种情况我们必须要采取相应的措施来解决,例如:加大对科研的资金投入,引进更多的高科技人才,加强对员工的培训等等。同时也要提高自主研发的能力与水平,努力开发出自己的产品优势,从而满足市场的需求;建立起一个良好的环境来为消费者提供更好的服务等。只有这样,才能够让更多的人去了解和学习,并愿意去购买。
2智能控制技术的主要内容
        从本质上讲,智能控制技术是自动化控制领域的一门不断发展的科学,它以自动化电子技术为基础,结合了多个学科方向,在开发过程中发展和完善了一门重要的科学。自动化车辆在其产品结构、功能要求、生产运营和管理系统方面发生了巨大变化,使对车辆的控制从传统的“个性化”转变为“自动化”的关键阶段。
3智能控制系统的问题
        现如今,我国汽车工业发展迅速,同时也出现了很多问题,其中一个就是交通事故的发生频率不断增加,而事故的原因也是多方面的:一是车主的不文明驾驶行为;二是车辆的故障率和维修难度大;三是车辆的性能和价格不能与新车相比。因此我们必须要重视起车辆工程的研究与开发,在保证质量的前提下,提高其安全性,减少安全隐患,降低损失。智能车控制系统的应用可以有效的解决这些问题,它不仅能够对驾驶员进行提醒,还能对司机的操作做出一定的规范性的要求以及指导,从而大大的提升了行车效率,为人们提供更好地乘车环境。目前,国内已经有一些公司开始研发智能化的车载系统,并取得了较好效果,但由于成本高,所以大多数企业都不愿意投入资金来研制。
4车辆工程中智能控制技术的应用
        4.1智能控制技术在叉车动力装置上的应用
        智能控制技术在叉车发动机上的应用主要是由于点火系统、喷水灭火系统和其他辅助控制系统,这些系统不仅能使发动机实现预防性点火装置,而且还能在适当的时间根据车的实际状况尽可能迅速地点火,从而降低能耗。但是,在燃油喷射系统中,智能控制主要显示油温和燃油储存器,在油温过高的情况下会对发动机造成严重损害,在油温过高的情况下警告司机,在燃油温度过高的情况下,汽车会停下来,燃油温度会下降。叉车的消耗通常没有得到精确的管理,技术在燃料存储中的有效应用为司机提供了准确的燃料储备,以及闲置和负荷运行时的燃料消耗。最后,二级智能系统确保叉车跨不同路线运行,保证发动机平稳运行,不仅是自我诊断,而且最大限度地降低了停机的可能性。如果引擎故障,系统将首次获得控制信息。


        4.2车辆状态感知技术
        准确感知车辆行驶过程中的状态参数是对车辆实施有效控制和即时通信的基础。传统的汽车感知系统主要是通过CAN(ControllerAreaNetwork)总线采集车内各电子控制单元的信息,以及装载在车上各类传感器实时产生的数据信息,来获取车辆的工作状态。如:车辆运动状态(车辆位置、速度、加速度等)、车辆动力参数(横摆角、发动机转速)等主要是依靠陀螺仪、方向盘转角传感器、速度加速度传感器等传统的车载传感设备获得[36]。随着车辆智能化、网联化技术的发展,一些先进的传感器逐渐作为必要部件应用到车辆上,用以实时感知单车的内部状态信息和外部环境信息。这类传感器也为车辆状态感知提供了新的信息数据源,如:全球定位系统(Globalpositioningsystem,GPS)、惯性测量单元、地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)、先进雷达技术(如激光雷达、毫米波雷达等)和视觉传感器等。在车辆状态感知系统的应用方面,日本、欧洲和北美等市场上已经出现了针对汽车定位导航的产品,其中基于GPS的汽车自动导航系统最为成熟,其在车辆上用于陆地导航和车道保持功能上的有效性已经得到了证明。
        4.3触觉交互式协同转向控制
        与输入修正式系统转向控制原则不同,触觉交互式系统控制转向原则,具有两大优势:其一,可以帮助驾驶员,通过触觉交互系统对相关信息进行反馈处理,进一步提升人的参与程度。其二,在紧急情况下,驾驶员可以实现对车辆驾驶系统的有效操控,实现对车辆控制权的有效控制。近年来,通过对触觉交互式协同转向控制系统的优化和提升,有效融合车辆预控能力以及触觉反馈技术等相关内容,实现对车辆方向盘、踏板等设备的直接参与,保障车辆在运行过程中,实现车辆行驶任务的良好表现。另外,针对触觉交互式协同转向控制系统,研发的控制器设备,可以实现对车辆动态运行数据的有效补偿和纠正,结合人机系统转向的各种需求,实现车辆运行方向的精准变化。另外,以车辆车道为目标的辅助驾驶系统,实现了对人、车、路一路化管理的驾驶模式,利用车辆运行矩阵,对车辆驾驶员的动作、行为、运行数据进行分析和预测,实现对驾驶人员相关行为的有效参与,确保车辆在运行过程中,可以利用触觉交互式协同转向控制系统,实现人工驾驶到智能驾驶的有效过渡,确保对驾驶员各项错误行为进行纠正和处理,保障运行过程的安全性和稳定性。不仅如此,视觉预瞄机制的应用,将车辆位置偏差以及车辆导航偏差的角度进行预控和应用,减少驾驶员的主观模糊性,实现转矩交互式转向驾驶系统的有效实践。另外在电动车平台中,利用人机共驾的运行机制,实行对控制策略的有效管理。
        4.4Andon系统
        在生产过程中,各个工位的工人可以通过Andon系统的按钮、拉绳开关、触摸屏等向班组长发出产品质量异常、设备故障、物料短缺等帮助请求,Andon系统采集这些呼叫请求,并以报警灯、广播、看板、邮件、微信等多种方式逐级通知,形成自下而上的快速响应机制,使生产过程中的问题得到及时处理,减少生产线停工时间,提高生产效率。根据生产需要,配置有质量、设备、物料Andon系统,可根据问题类型、报警时长设置自动应答处理机制,对计划完成率,停线次数、累计停线时间、直通率等多种方式的统计分析。
结束语
        通过对智能网联汽车决策方法进行优化设计使得车辆应对复杂交通场景可以更加灵活安全,对比多目标遗传算法,可以减少交叉口的冲突,提高通行效率。但智能网联车辆在城市交叉口的决策过程通常受“人—车—路(环境)”的影响,受限于篇幅,本研究未考虑行人,非机动车,道路结构类型和交通流密度对车辆决策的影响。将来会研究和讨论这些因素的影响,并考虑驾驶员与车辆之间的交互作用,以进一步改善真实道路下的智能车辆行为决策模型。
参考文献
[1]周新红.智能控制技术在车辆工程中的应用[J].大众标准化,2019(16):217+219.
[2]刘娟,宁平华,缸明义,夏兴国.基于PLC的智能交通灯系统设计[J].唐山师范学院学报,2019,41(06):71-74.
[3]陆晓嬿.浅谈车辆自动变速器换挡技术[J].科学技术创新,2019(31):156-157.
[4]朱云,舒雄.基于多MCU的电动汽车智能控制系统的设计与应用[J].中国新通信,2019,21(21):137-138.
[5]贾子腾.智能物流车的稳定性控制策略研究[D].吉林大学,2019.
       
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