自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用探討
自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得汽車制造業(yè)發(fā)生了巨大的變革。相對(duì)于汽車傳統(tǒng)的機(jī)械控制系統(tǒng)，應(yīng)用自動(dòng)化的機(jī)械控制系統(tǒng)更加的人性化、智能化，也具有更高的舒適性與安全性。
一、自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的構(gòu)成與運(yùn)行方式
1.自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的構(gòu)成
自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的構(gòu)成包括硬件與軟件兩大部分。硬件部分包括傳感器、CPU、微型計(jì)算機(jī)等電子元件與設(shè)備，主要用于機(jī)械控制系統(tǒng)的感應(yīng)與分析傳輸，使得機(jī)械控制系統(tǒng)對(duì)于外界環(huán)境變化做出相應(yīng)的指令與動(dòng)作；軟件部分是硬件部分的靈魂，由于汽車的機(jī)械控制系統(tǒng)中應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)，因此需要在單片機(jī)中輸入相應(yīng)的程序，輸入語言一般有C語言、Java語言等等，同時(shí)汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的中樞計(jì)算機(jī)也要輸入相應(yīng)的程序軟件。
2.自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的運(yùn)行方式
自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行過程，是分散在汽車各個(gè)機(jī)械部位的傳感器將汽車的運(yùn)行狀態(tài)與外界環(huán)境信息傳輸?shù)狡嚨目刂浦袠校刂浦袠幸簿褪瞧噧?nèi)控制系統(tǒng)安裝的微型計(jì)算機(jī)，對(duì)傳感器傳輸入的信息進(jìn)行分析，發(fā)出相應(yīng)的指令，指令傳輸?shù)礁鱾�(gè)機(jī)械控制部位，對(duì)汽車姿態(tài)進(jìn)行控制。
二、汽車機(jī)械控制系統(tǒng)的模塊組成
1.傳感器
汽車的機(jī)械控制系統(tǒng)使用的自動(dòng)化技術(shù)，可以對(duì)汽車的運(yùn)行狀態(tài)與行駛姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與信息反饋。其使用的傳輸方式分為時(shí)間節(jié)點(diǎn)傳輸與頻分制傳輸2種方式。時(shí)間節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)闹饕卣魇遣煌臅r(shí)序所傳輸?shù)男盘?hào)也不相同；而頻分制傳輸，其信號(hào)的發(fā)送與其自身的頻率相關(guān)，從而不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)闀r(shí)序相同而出現(xiàn)信號(hào)混淆的情況，并且頻分制的電路構(gòu)成相對(duì)于時(shí)間節(jié)點(diǎn)傳輸其電路構(gòu)成更加的簡(jiǎn)單，所以出現(xiàn)故障的幾率也要低得多，因此在實(shí)際的應(yīng)用中更多的使用頻分制傳輸。汽車中的傳感器系統(tǒng)是汽車整個(gè)機(jī)械控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)與支撐。傳感器系統(tǒng)的主要任務(wù)是采集與傳輸汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)，不同的傳感器將汽車在行駛過程中的物理信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中樞系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)中樞系統(tǒng)的控制下實(shí)現(xiàn)汽車正常、穩(wěn)定運(yùn)行。汽車的傳感器系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與傳輸數(shù)據(jù)有溫度、速度、加速度、濕度、震動(dòng)與距離等相關(guān)參數(shù)，從而對(duì)汽車的整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，如果傳感器所檢測(cè)到的參數(shù)與之前設(shè)定的參考值相差超過了一定的范圍，證明汽車的運(yùn)行狀態(tài)需要進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。
2.中央控制系統(tǒng)
中央控制系統(tǒng)的主要組成部分是微型計(jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)具有體積小、計(jì)算能力強(qiáng)、接口多等特點(diǎn)。因此只占用汽車上非常小的空間，但是卻具有強(qiáng)大的信息處理能力，能對(duì)傳感器傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析與反饋，微型計(jì)算機(jī)上具有許多的接口并且可以和眾多的傳感器相兼容，表明了微型計(jì)算機(jī)可以與多種類型的傳感器進(jìn)行連接。微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用極大地提高了汽車中央控制系統(tǒng)對(duì)汽車信息的處理能力。中央控制系統(tǒng)的主要任務(wù)就是對(duì)傳感器所采集的數(shù)據(jù)加以分析，并針對(duì)汽車現(xiàn)有的行駛狀態(tài)提出解決方案；同時(shí)，報(bào)警功能也是汽車中央控制系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能，當(dāng)中央控制系統(tǒng)對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)，汽車現(xiàn)有的行駛狀態(tài)與正常狀態(tài)之間的差距已經(jīng)超出了自動(dòng)調(diào)節(jié)的范圍，中央控制系統(tǒng)將及時(shí)發(fā)出警報(bào)。
3.PLC通信模塊
將STEP7軟件編制應(yīng)用于PLC程序設(shè)計(jì)，便賦予了PLC程序設(shè)計(jì)多種功能，包括梯形邏輯圖以及相關(guān)語句的編輯。在不同的工作環(huán)境中，PLC通信模塊都有對(duì)應(yīng)的設(shè)備，并且在人機(jī)交互方面該系統(tǒng)擁有對(duì)應(yīng)的人—機(jī)對(duì)話接口，使得操作更加簡(jiǎn)單便捷，并提高操作性能；同時(shí)在局域網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置了專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)接口模塊。不同的I/O模塊，使得PLC的應(yīng)用更加成熟便捷。
三、自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用
1.對(duì)汽車數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)與存儲(chǔ)
汽車的各個(gè)關(guān)鍵部位都設(shè)置有控制系統(tǒng)的傳感器，不同的傳感器具有不同的功能，比如溫度傳感器可以監(jiān)測(cè)汽車運(yùn)行時(shí)的水溫與輪胎溫度等關(guān)鍵部位溫度，而速度傳感器可以對(duì)汽車運(yùn)行的實(shí)時(shí)速度進(jìn)行監(jiān)控。汽車操控系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)的同時(shí)會(huì)將數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，相關(guān)人員可以及時(shí)查看與打印數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。汽車數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存可以用于汽車的修理與改進(jìn)中，比如在賽車的調(diào)試過程中，技術(shù)人員需要一直對(duì)操控系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，由于賽車手的駕駛習(xí)慣與賽車比賽的環(huán)境變化，汽車操控系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整對(duì)于整個(gè)比賽有著非常關(guān)鍵的作用，而技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)整的主要依據(jù)就是控制系統(tǒng)所儲(chǔ)存的相關(guān)數(shù)據(jù)并結(jié)合賽車手的主觀感受。而相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)于民用汽車的調(diào)試也是同樣的重要。自動(dòng)化技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的應(yīng)用對(duì)于汽車的人機(jī)交互有著極大的幫助。
2.診斷與排除汽車存在的故障
汽車具有復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，在運(yùn)行的過程中有很大的可能性發(fā)生故障，隨時(shí)都可能威脅到駕駛員和乘客的生命安全。但是汽車很多機(jī)械系統(tǒng)的故障是很難察覺與排除的，因此自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制領(lǐng)域的應(yīng)用為汽車機(jī)械故障的診斷與排除方面提供了極大幫助。首先可以防患于未然，當(dāng)汽車高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果汽車內(nèi)部出現(xiàn)機(jī)械故障，比如剎車施靈、液壓故障等，駕駛員很難在第一時(shí)間察覺，汽車的控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，使得駕駛員警覺，以便于對(duì)故障進(jìn)行處理避免事故；其次可以幫助維修人員診斷與排除汽車的故障，尤其對(duì)于汽車的一些異常抖動(dòng)問題，往往維修人員很難找到汽車的故障所在，而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使得維修人員可以對(duì)汽車各個(gè)部位最近的行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行分析從而逐個(gè)排除，最終找到汽車的故障所在。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了維修人員的維修效率，保證了駕駛員與乘客的生命安全。
3.設(shè)置汽車機(jī)械控制的安全機(jī)制
汽車機(jī)械操控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)于汽車的平穩(wěn)運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用，汽車制造商為保證駕駛員與乘客的生命安全對(duì)汽車的機(jī)械操控系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)置了安全機(jī)制。在一定的范圍內(nèi)，駕駛員與普通維修人員可以根據(jù)駕駛員的駕駛習(xí)慣對(duì)控制數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)更改，數(shù)據(jù)的更改可能會(huì)改變汽車的一些操控性能，比如加速、轉(zhuǎn)向、怠速等等，但是可能會(huì)降低汽車的行駛壽命；汽車的一些核心數(shù)據(jù)是進(jìn)行加密的，除了汽車制造公司的高級(jí)技術(shù)人員可以查閱，對(duì)于其他人都有安全限制，這些核心數(shù)據(jù)的更改可能會(huì)造成汽車在行駛過程中發(fā)生重大的事故，也可能關(guān)系到汽車制造公司的核心機(jī)密與相關(guān)利益。設(shè)置汽車機(jī)械控制的安全機(jī)制對(duì)于保證駕駛員生命安全，維護(hù)汽車制造公司利益有著至關(guān)重要的作用。
四、總結(jié)
自動(dòng)化技術(shù)在汽車機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用無疑是汽車制造歷史上的一次重大變革，改變了汽車原有的生產(chǎn)方式與駕駛方式。汽車在生產(chǎn)過程中更加的集成化、現(xiàn)代化；在駕駛過程中更加的人性化、舒適化。自動(dòng)化技術(shù)正處于高速發(fā)展的時(shí)期，在未來的發(fā)展中將更加的智能與完善，并且將應(yīng)用與汽車生產(chǎn)與駕駛的各個(gè)方面，從而全方位為駕駛員提供舒適的駕駛環(huán)境與充分的安全保障。自動(dòng)化技術(shù)為汽車賦予了新的靈魂，使得汽車工業(yè)在新的時(shí)代背景下煥發(fā)新的生命力。
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