汽车底盘控制技术的发展状况和发展趋势的研究

汽车底盘控制技术的发展状况和发展趋势的研究
汽车底盘控制技术的发展状况和发展趋势的研究

目录

摘要

1汽车底盘电子控制的理论基础和特点

2汽车底盘常见的电子控制系统

2.1汽车防抱死制动系统ABS

2.11奥迪A6汽车ABS工作原理

2.12牵引力控制系统TCS

2.13汽车动力学电子稳定控制系统ESP

3底盘电子控制网络化和全局协调化的发展趋势3.1全方位底盘控制GCC

3.2汽车开放性系统构架AUTOSAR

4汽车底盘线控技术的应用和发展趋势

4.1汽车线控技术特点

4.2线控转向系统

4.3线控制动技术

5总结与展望

参考文献

谢辞

汽车底盘控制技术的发展状况和发展趋势的研究

吴玉凯

(德州学院汽车工程学院山东德州253023)

摘要:汽车电子控制系统在汽车底盘技术中的广泛应用大大改善了汽车的主动安全性。底盘控制系统可以分为制动控制,牵引控制,转向控制和悬架控制。介绍通过高速网络将各控制系统联成一体形成的全方位底盘控制(GCC),汽车开放性系统的构架工程(AUTOSAR)和底盘的线控技术(X2by2wire)。

关键词:底盘控制系统,主动安全性,综述

1汽车底盘电子控制的理论基础和特点

汽车底盘最主要的功能是让汽车按驾驶员的意愿行驶。从图1可以得出驾驶员通过操纵元件来传送其意向,执行量是前轮转角和车轮上的驱动力,实际起作用的是轮胎纵向力和侧向力。所以汽车底盘的原理在给定的路面系数和车轮法像力的情况下对车轮滑动率和侧偏角进行合理的控制,来调节轮胎的侧向力和纵向力,最大限度的利用好轮胎与路面之间的附着力,提高汽车的主动安全性,机动性,舒适性[1]。

图1驾驶员,轮胎力,汽车运动的相互关系

汽车底盘的电子控制相当复杂,互相影响,具有以下特点:

(1)不同的控制系统经常共用同一电子原器件。如轮速传感器的信号几乎被所有底盘控制系统所使用。

(2)相同的控制目标可由不同的控制系统单独或共同控制。譬如汽车在路面上制动时,ABS,AFS,RWS,ESP控制汽车的稳定。

(3)同一个控制系统会对多个变量进行同一控制,而且拥有多个执行机构。(4)同一个控制变量同时受不同的控制系统控制。如车轮滑动率同时受ABS,ESP控制[2]。

2汽车底盘常见的电子控制系统

2.1汽车防抱死制动系统ABS(an tick brake system)

当汽车制动时,车轮滑动率在30%左右时,制动力系数越大(图2),当制动力矩再增加,制动力系数减小。车轮滑动率大于Ko时制动力系数处于非稳定区域。从侧向力系数和滑动率的关系曲线判断滑动率越小侧向力系数越大。当车轮全部抱死时,其侧向力系数为零,其失去了承受侧向力的能力,前轮如果发生这种现

象,汽车失去转向能力,后轮发生这种现象,汽车将发生后轴侧滑,失去稳定性,ABS的控制目标是把滑动率保持在稳定区域里[3]。

图2制动力系数Lb,侧向力系数Ls,滑动率Kb的关系曲线

ABS基本上都是由电子控制单元(ECU),轮速传感器和制动压力调节装置组成,ABS是十分重要的部件是轮速传感器,电子控制单元(ECU)是ABS系统的控制中心。我们可以通过对奥迪A6轿车ABS系统的组成和工作原理来了解ABS.

目前汽车的ABS的组成如图3所示,该系统主要包括制动总泵,轮速传感器,制动分泵,制动压力调节器,ABS电控单元ECU/ABS警告灯等组成。1为前轮速度传感器2制动压力调节器3ABS电控单元4ABS警告灯5后轮速度传感器6停车灯开关7制动主缸8比例分配阀9制动轮缸10蓄电池11点火开关

2.11奥迪A6汽车ABS工作原理

当点火开关接通时,ABS保护继电器的电磁线圈中就会有电流通过,系统进入自检状态。经过短暂的自检后,如果发现其系统中存在影响其正常工作的故障,会保持自己自检状态,关闭ABS系统。此刻压力调节器中各种电磁线圈不通电,各电磁阀都保持在制动压力增大状态,汽车恢复常规制动状态工作。经自检,没有发现影响系统正常工作的故障,ABS就进入等待工作状态,汽车行驶过程中,各车轮传感器连续的向ABS电脑输入各车轮的轮速信号,对四个车轮的运动状态进行分析判断[4]。

制动过程中,ABS ECU控制过程分为8个阶段:

图3ABS的组成布置图

第一阶段,(制动开始)。在制动开始阶段,制动压力随制动踏板的压力升高而升高,减速增加。第二阶段(保压)当制动力升高到一定值时,随着系数与滑移率在规定范围内,ABS ECU发出命令,控制制动压力保持定值。第三阶段(减压)在保持压力过程中,滑移率会增大,ECU发出命令,降低制动压力。第四阶段(保压)制动压力降低后,在汽车惯性力作用下,车速提升,车速到达一定值后,ECU发出命令,保持制动压力,进入保压阶段。第五阶段(增压)制动压力保持过程中,速度继续升高,当速度超过参考值时,ECU发出指令把控制制动压力增大。第六节段(保压)制动压力升高后,车速降低,滑移率增大,ECU发出命令,控制保持制动压力,把滑移率控制在规定范围内。第七阶段(增压,保压交替作用)当加速降低到一定值时,ABS ECU将发出命令使相应的电磁阀在‘压力升高和压力保持’之间交替,使车轮速度降低,加速减小。第八阶段(减压)当加速度降低到一定值时,控制过程进入第八阶段,ABS进入第二个控制周期,控制过程与上相同,形成一个循环工作周期,不断循环[5]。

2.12牵引力控制系统TCS

牵引力控制系统TCS它的作用是使汽车在各种行驶状况下都能获得最佳的牵引力,牵引力控制系统的控制装置是一台计算机,利用计算机检测4个车轮的速度和方向盘转角,当汽车加速时,如果检测到驱动轮和非驱动轮转速差过大,计算机立即发出命令,减少发动机的供油量,降低驱动力,从而减少驱动轮的滑

防止车辆转率。计算机通过方向盘转角传感器掌握司机的转向意图,然后利用左右轮速度传感器检测左右轮速度差,从而判断汽车转向程度,是否和司机的转向意图一样。如果检测出汽车转向不足或过度,计算机立即判断驱动轮驱动力过大,发出命令,降低驱动力,以便实现司机的转向意图。

如图4所示牵引力控制系统能防止车辆在雪地等湿滑路面上行驶时驱动轮的空转,使车辆能平稳的起步,加速。尤其在雪地或泥泞的路面上,牵引力控制系统均能保证流畅的加速性能,因驱动轮打滑而发生横移或甩尾[6]。

图4TCS工作时汽车行驶状态图

2.13汽车动力学电子稳定控制系统ESP

ESP实际上是一种牵引力控制系统,与其他牵引力控制系统相比较,ESP 不但控制驱动轮,而且可以控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况,此时后轮失控而甩尾,ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子,在转向过少时,为了校正其循迹方向,ESP则会刹慢内后轮,从而校正行驶方向[7]。

ESP系统包含ABS及ARS,这是两种系统功能上的延伸。因此EPS称的上是当前汽车防滑装置的最高形式。如图5,ESP系统由控制单元及转向传感器,车轮传感器,侧滑传感器,横向加速传感器等组成。控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令[8]。

有ESP与只有ABS及ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动的做出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错

误,防患于未然。ESP对过度转向或不足转向特别敏感,根据具体情况发出指令。其传感器有转向传感器,横向加速度传感器,方向盘油门刹车踏板传感器等。这些传感器用来采集车身状态数据。ESP电脑:将传感器采集到的数据进行计算,算出车身状态后跟存储器里面预先设定的数据进行比较。当电脑计算数据超出存储器的预存数据,就是车身临近失控或者已经失控的时候,则命令执行器工作,以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员意图。执行器:ESP的执行器是拥有四个轮子的刹车系统,和没有ESP的刹车系统不同的是装有ESP的刹车系统具有蓄压功能。就是电脑可以根据需要,在驾驶员没踩刹车的时候,替驾驶员向某个车轮的制动油管加压好让这个车轮产生制动力。仪表盘上的ESP灯:对驾驶员反馈目前系统的工作状态[9]。

图5ESP系统的组成

ESP工作过程

(1)当车辆左转出现转向不足的时候,ESP各个传感器会把转向不足的信息

告诉电脑,然后电脑就控制左后轮制动,产生一个拉力和一个扭力来对抗车头向右推的转向不足趋势。

如图6所示

图6

(2)左转,后轮抓地不足或者驱车油门踩猛了出现转向过度的时候,ESP会控制右前轮制动,同时减小发动机输出功率。纠正错误的转向姿态如图7

(3)直线刹车由于地面附着力不均匀出现跑偏的时候,ESP会控制附着力强的轮子减小制动力,让车按照驾驶员预想的行驶线路前进。边刹车边转向的时候ESP

也会让车子按驾驶员

意图走[10]

图7

3底盘电子控制网络化和全局协调化的发展趋势

汽车底盘各控制系统之间的相互联系,相互依赖,相互影响越来越大。为了优化控制效果,节约资源,提高控制系统的可靠性,用高速局域网络CAN 将两个或多个底盘电子控制系统结合起来,对底盘实现多层面控制,已成了现代汽车底盘技术的发展趋势。此基础上出现了GCC系统和AUTOSAR研发工程[11]。

3,1全方位底盘控制GCC(global chassis control)

如图8,GCC是一个高层面底盘控制单元CAN网络将驾驶员的命令与汽车动态特征有关的所有传感器的信息都传给GCC控制单元。同时CAN网络可以将控制单元所有的其他汽车底盘控制系统联接起来。GCC对驾驶员意图进行分析,对汽车运行状况,汽车底盘控制子系统进行监测和分析。当汽车运行状况和驾驶员意向相违背,或危险时,GCC控制单元进行综合平衡,对汽车底盘每个子控制系统进行合理分工,来完成汽车的动态控制和平衡。如果其中某个子控制系统发生故障,GCC控制单元自动的对汽车底盘各子控制系统进行调整,以达到最佳效果。

GCC控制单元能全面了解驾驶室内驾驶员意向,汽车其他子控制系统和汽车的运行状态。使各方面相互协调,使汽车各方面性能提高[12]。

图8

3.2汽车开放性系统构架AUTOSAR

要实现全方位底盘控制,必须让GCC控制单元能够快速,可靠和正确的同汽车底盘所有子控制系统交换信息。汽车开放系统构架首创组为控制器定义了软件构架,这种软件构架把设备的硬件和软件分离,把功能模型软件,软件组件放一起来研发。全世界汽车行业要建立汽车开放性系统构架。其目的是要对系统和应用软件的接口制定统一的标准,使汽车系统和控制软件具有开放性,标准化,模块化,再用性能好等特征。国际上,宝马集团自2001年开始在称为BMWS

tand Core的构架下,在ECU电子控制单元中运用标准化基础软件。在国内浙江大学ESE实验中心从2004年开始关注AUTOSAR,并率先加入了此组织。过内一汽,长安等整车厂技术研究院也于2009年开始利用AUTOSAR标准的工具进行ECU 的设计,开发,验证[13]。

4汽车底盘线控技术的应用和发展趋势

4.1汽车线控技术的特点:驾驶员操纵指令由传感元件感知,以电信号的形式由网络传递给电子控制器及执行机构。操纵机构和执行机构没有机械连接,和机械能量的传递。执行机构使用外来源完成操纵指令及相应任务,其执行过程和结果受电子控制器的监测和控制[14]。

图9

底盘线控技术的关键是线控制动系统和线控转向系统,如图9是两个系统的构架图一个是对执行机构的控制,就是对前轮转向角或者车轮制动力的控制一个是对操纵机构的控制,即对转向盘力矩或者制动踏板力的控制。这两个控制系统使用外来电能,他们之间没有机械运动和机械能量的传递,只有不断的信息交换[15]。

4.2线控转向系统(steer by wire)

严格来说线控转向技术还处于研发阶段,如图10它有转向盘,转向盘力矩模拟电机,转向盘转角转换器,控制单元,电能供给系统,电能和信息管理系统以及车轮转向执行机构组成。当驾驶员操纵转向盘转向时,一方面转向盘力矩模

拟电机要根据汽车的运动状况,计算出转向盘的回正力矩,为驾驶员模拟路感。一方面执行电机要根据驾驶员的意向对前轮的转.角进行相应的调节和控制[16]。4.3线控制动技术(brake by wire)

线控技术分为两大类EHB(electric hydraulic brake)和EMB(e2lectro2mechanic brake)两大类。如图11线控制动系统主要由三部分组成:接收单元,制动踏板,踏板行程传感器等,制动控制器ECU接收制动踏板发出信号,控制驻车制动,接收驻车制动信号,控制驻车制动,接收车轮传感器信号,识别车轮是否抱死,打滑等,控制车轮制动力,实现防抱死和驱动防滑,并兼顾其他系统的控制。

图10

图11

线控制动的优点:结构简单清洁环保,线控制动系统器件制造,装配,

测试简单快捷,易于布置,安全性高。线控技术优化ABS性能,提高制动性能。

线控技术是一种新的制动理念,它提高了汽车的安全性。使现代汽车的制动技术朝着线控方向发展,同时,随着汽车电子技术的发展,电子尺寸不断减小,电子元件成本不断下降,汽车线控制动系统将与其他汽车电子系统,一起成为综合的汽车电子控制系统[17]。

5总结与展望

电子技术在汽车技术中广泛应用,使汽车底盘的控制正在快速的向电子化,智能化和网络化,方向发展,所以出现许多汽车底盘电子控制系统。ABS,TCS,ESP,这些技术挺成熟,性能好,成本低廉的电子控制系统在汽车中的安装率逐年上升。各种电子转向控制系统如AFS,ESP,RWS也不断的安装到中高档轿车里。汽车电子转向控制会在必要的时间向驾驶员提出合理的建议或者对驾驶员的指令进行合理的修正。在一些豪华轿车里也开始应用电子悬挂控制系统,如ARC和CDC等。为了让各种汽车底盘控制系统更和谐,更有效的工作,汽车工业界正在研究和制定汽车开放性系统架构AUTOSAR。

随着电子传感技术的进一步发展和完善,通过网络化,将这些新的信息同汽车底盘电子控制系统结合,将会出现更多的新功能和新系统,如ACC,前向车辆碰撞警告和自动紧急制动系统,车道偏离警告和车线维持系统等。

参考文献

[1]李刚.汽车底盘控制技术的现状综述《吉林大学》.2011

[2]陈帧服.汽车底盘控制现状与发展趋势研究《汽车工程》2011

[3]Robert Bosch CmbH.Sicherheits2undKomfortsysteme[M]Verb2004[4]刘显贵.汽车底盘关键系统的集成与研究.《合肥工业大学》2010

[5]齐志全.汽车主动安全电子技术的发展《中国集成电路》.2010

[6]王平平.汽车底盘控制现状与发展趋势的研究.《科技创业家》2010[7]赵树恩.车辆底盘集成控制.《重庆大学》2010

[9]王铁强.浅谈汽车底盘线控技术的应用与发展[J]才智2010年22期[10]邱官升.刘茜汽车安全的底盘新技术[J].硅谷,2010年第17期[11]朱冰,许沧粟汽车底盘技术发展综述.机械科学与技术2010,12期[12]李亮.汽车底盘新技术的发展现状.《电子制作》2014

[13]李鹏飞.汽车底盘控制技术的现状与发展趋势.《科研》2015

[14]辛磊.汽车底盘控制的现状及发展趋势《城市建设理论研究》2015[15]杜晓辉.汽车底盘技术的应用和发展趋势《科技创新导报》2013

[16]汪卫东.国外客车技术及发展趋势.《运输经理世界》2004

[17]韦东亮.当今汽车底盘控制技术.《科技风》2014

Status and Tendency of the Vehicle Chasses

Control Technology

Wu Yu Kai

(Institute of Automobile Engineering DeZhou University,ShanDong253023)

[Abstract]The wide application of the electronic control systems in the vehicle chassis is technology has improved the vehicle active safety largely.The commonly used chassis control systems can be classified into braking control traction control steering control and suspension control The following items are introduced the global chassis control(GCC)formed by the integration of diverse chassis control through via CAN,the/automotive open systems architecture(AUTOSAR),and the chassis wire control technology.

Keywords Chasses control systems,Active safety,Review

辞谢

大学即将结束,在光阴似箭的大学时代,让我认识了许多的热心朋友,工作严谨教学相帮的教师。毕业设计的顺利完成也脱离不了他们的热心帮助及指导老师的精心指导,在此向所有给予我此次毕业设计指导和帮助的老师和同学表示最诚挚的感谢。

首先,向本设计的指导老师刘世达表示诚挚的谢意。在自己紧张的工作中,仍然尽量抽出时间对我们进行指导,论文字里行间无不浸透着刘世达老师的心血。他严谨求实的科研态度,忘我的工作精神,开阔的学术眼界,渊博的知识水平,敏锐深邃的洞察力,以及若谷的胸怀,平易近人的生活作风等令我终生受益。都将是我永远借鉴的典范。同时,还对在本论文写作过程中给予我无私帮助的各位老师和同学一并表示深深的感谢!

其次,要向给予此次毕业设计帮助的老师们,以及同学们最诚挚的谢意,在整个设计过程中,他们也给我很多关注和无私的关怀,更重要的是为我们提供了不少技术方面的资料,在此感谢他们,没有这些资料就不是一篇完整的论文。

另外,也向给予我帮助的所有同学表示感谢。

总之,本次的设计是老师和同学共同完成的结果,在做毕业设计的这段时间内,我们合作的非常愉快,教会了我许多道理,是我人生的一笔财富,我再次向给予我帮助的老师和同学表示感谢!

汽车底盘最新技术的发展现状

汽车底盘最新技术的发展现状 汽车底盘最新技术的发展现状 引言 越来越多的新电子控制设备被应用于汽车上。其中许多新的底盘控制技术设备在汽车的安全性、动力性、操作稳定性等方面起着重要的作用。它包括全电路制动系统(BBW,Brake-by-Wire)、汽车转向控制系统(RWS、ESP Ⅱ等)、汽车悬架控制系统(ADC、ARC等)以及现在发展起来的汽车底盘线控技术(线控换档系统、制动系统、悬架系统、增压系统、油门系统和转向系统等)。再加上汽车CAN总线的应用,42 V电压技术的研究,电动汽车的研究都会带动汽车底盘控制技术向更高层次的发展。如今汽车底盘控制技术正向电子化、信息化、网络化、集成化方向发展。 1 汽车底盘的电子化技术 1. 1 全电路制动系统(BBW) BBW是一种全新的制动模式,它的系统结构如图1所示,BBW是一种新型的智能化制动系统,它采用嵌人式总线技术,可以与防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)、电子稳定性控制程序(ESP)、主动防撞系统(ACC)等汽车主动安全系统更加方便地协同工作,通过优化微处理器中的控制算法,可以精确地调整制动系统的工作过程,提高车辆的制动效果,加强汽车的制动安全性能。BBW以电能作为能量来源,通过电机或电磁铁驱动制动器。因此,BBW的结构简洁,更趋向于模块化,安装和维修更简单方便。

图1 BBW结构示意图 控制单元是BBW的控制核心,它负责BBW信号的收集和处理,并对信号的推理判断以及据此向制动器发出制动信号。此外,根据汽车智能化的发展趋势,汽车底盘上的各种电子控制系统将与制动控制系统高度集成,同时在功能上趋于互补。 BBW采用双重闭环控制方式,首先在各个电能制动器中都有制动力矩传感器,可以实时地监控制动力矩的大小,实现制动力矩的闭环控制。其次在制动过程中,各车轮转速传感器时刻监视着车轮的运转过程,ABS根据车轮转速传感器的信号判断车轮的运转状态。 根据目前BBW的研究成果,投入使用还需要解决一系列问题,其中主要是电能制动器结构和性能的改善。电能制动器要保证能够独立对车辆实施有效制动,必须能产生足够大的制动力矩,对内部的驱动电机(或驱动电磁铁体)、驱动力矩的传动系统、外部的供电系统提出了较高的要求。现在比较成熟的想法是提高汽车的供电电压,从原来的12 V提高到42 V,提高电压可以有效地解决BBW的能源问题。 1. 2 汽车转向控制系统 1. 2. 1 后轮转向系统(RWS) RWS能主动让汽车两后轮的横拉杆相对于车身作侧向运动,使两后轮产生一转向角。RWS是由电子控制单元、传感器和执行机构等组成。其执行机构有整体式和分离式两种。整体式是指汽车两后轮的横拉杆由同一个执行机构调节;而分离式则指汽车两后轮的横拉杆由两个不同执行机构来调节。对于整体式RWS执行机构,用一个横拉杆位移传感器就能确定两后轮的转向角。但分离式RWS执行机构需要至少两个位移传感器。由于分离式RWS执行机构的元件多,两后轮的控制和协调比较复杂,现在研发更多的是整体式RWS执行机构。整体式RWS执行机构又分液压式和机电式两种。图2是机电式RWS执行机构,由电动机、螺母螺杆驱动机构和安全锁止机构等组成。为了提高系统的可靠性,执行机构里安装了一个电机转角传感器和一个螺杆位移传感器。当RWS出现故障时,电动机自动锁止,两后轮的转向角不再发生变化,直到故障排除。

汽车底盘构造与维修教案要点

绪论 1、教学目的:通过本章的讲述可以初步了解汽车底盘的知识,对于他的组成及在汽车上的地位与作用有一个了解,并知道汽车底盘的发展变化过程及发展趋势。 2、教学重点:汽车底盘的四大系统及作用。 3、教学难点:底盘的发展史及发展趋势。 4、教学方法:讲授法。 5、教学手段:面授PPT 电影 6、教学过程及步骤:(2课时) 一、汽车底盘在汽车中的地位及作用: 1. 底盘是汽车的基础——骨骼 2. 作用:传递动力、支承和安装其他各部件总成。 二、组成: 1. 四大系统:传动系行驶系转向系制动系 2. 各系统的作用: 三、底盘质量优劣对汽车性能的影响。 四、汽车底盘的发展历史以及发展趋势。 五、总结本节内容,对这个学期《底盘》课程的学习提出希望。 六、布置预习作业。 第1章汽车传动系 第一节概述 1、教学目的:了解汽车行驶系的基本原理。

2、教学难点:牵引力、行驶阻力、附着力三者的关系;驱动形式及传动系布置形式。 3、教学重点:汽车传动系的作用、组成及分类。 4、教学方法:讲授法。 5、教学手段: PPT 电影图片 6、教学过程及步骤:(2课时) 一、汽车行驶的基本原理 1.汽车牵引力的产生 2.汽车行驶的阻力 3.汽车行驶的基本条件 二、传动系的作用 将发动机经飞轮输出的动力传递给驱动车轮,并改变扭矩的大小,以适应行驶条件的需要,保证汽车正常行驶。此外,还具有改变车速、倒向行驶、切断动力、差速等功用。 三、传动系的形式 1.按结构和传动介质分 机械式液力机械式静液式电力式 2.按传动比变化分 有级传动系无级传动系 3.按传动比的变换方式分 强制操纵式自动操纵式

半自动操纵式 四、传动系的布置形式 1.发动机前置、后桥驱动的传动系(FR) 2.发动机后置、后桥驱动的传动系(RR) 3.发动机前置、前桥驱动的传动系(FF) 4. 发动机中置、后桥驱动的传动系(MR) 5.全轮的传动系(nWD) 五、总结本节课内容。 7、布置课后作业:课本P6 思考与练习(一) 1、4 (三) 3 第二节离合器 1、教学目的:了解离合器的功用、性能要求和类型。 2、教学难点:组成和基本工作原理 3、教学重点:离合器的构造、主要零件的检修、离合器的装配与调整、离合器常见故障的诊断和排除。 4、教学方法:讲授法。 5、教学手段: PPT 实物展示 6、教学过程及步骤:(4课时) 第一、二课时 一、离合器的概述: 1.离合器的功用 ①保证汽车平稳起步②保证传动系换挡时工作平顺③防止传动系过载 2.离合器的性能要求

自动控制技术现状及发展趋势

自动控制技术现状及发展趋势 发表时间:2017-11-03T16:38:49.533Z 来源:《电力设备》2017年第18期作者:孔德磊[导读] 摘要:自动控制技术是一项综合性技术,目前被广泛地应用于企业生产及人们的日常生活中,极大地提高了企业的生产效率及人们的生活质量。本文通过对目前我国自动控制技术的现状及其发展进行了详细的分析,从而指出自动控制技术正在向智能化、网络化、微型化以及集成化等方面发展,自动控制技术是现代化生产的基础,是提高生产效率的关键。 (河南理工大学河南焦作 454000)摘要:自动控制技术是一项综合性技术,目前被广泛地应用于企业生产及人们的日常生活中,极大地提高了企业的生产效率及人们的生活质量。本文通过对目前我国自动控制技术的现状及其发展进行了详细的分析,从而指出自动控制技术正在向智能化、网络化、微型化以及集成化等方面发展,自动控制技术是现代化生产的基础,是提高生产效率的关键。关键词:自动控制技术;现状;发展趋势一、目前我国自动控制技术的现状分析就目前我国在自动控制领域的实际情况来看,虽然自动控制技术得到了长足的发展以及比较广泛地实际应用,但是这与国外发达国家的自动控制技术水平及应用程度还有很大的差距。我国想要提高自动控制技术的水平,就必须加大投资与科研的力度,对新型的生产线要科学合理地对其进行自动化的设计及未来发展的预设,要特别注重自动化信息流的作用,从而提升我国自动控制水平及应用,进而提高我国企业的国际竞争力。从目前我国自动控制技术在应用领域中的作用来看,主要是为提高设备的运行效率。根据我国发展的具体情况,研制开发自动控制技术,从而避免研制自动控制技术的盲目性。但是,还是存在自动控制技术在研发过程中缺乏宏观层面上的明确指导,在投入实际生产中所获得的经济效益比较低的现象,在我国自主研发的自动化设备上还存在精确度比较差、可靠性比较低以及实用性比较差的现象。随着手工制造业在国家经济建设中逐渐丧失了优势地位,自动化生产在社会生产中日益显示出其生产操作简单、产品质量高及生产效率高等特点,成为企业生产中的主要模式。在我国自动控制技术的发展也是非常不平衡的,大部分生产领域的自动化程度还非常低,例如,玩具、服装等。 我国想要提高自动控制水平并不是很容易,这即需要对新的自动控制技术的研发,也要对原有企业的生产设备进行自动化改造,这样不但能够提高生产效率而且还能起到降低成本的作用。可以通过数控技术等自动控制技术改造原有机械设备,提高传统机械设备的自动化程度,从而提高设备的使用率和生产率。在机床上通过控制技术的改造,充分发挥计算计技术的优势,实现设备及生产线的自动化的改造,从而提高生产效率。 二、我国自动控制技术的发展趋势分析(一)智能化自动控制技术的发展自动控制技术水平的发展是现代化生产不断推进的动力和基础力量,在自动化生产的开始阶段,控制系统比较简单,控制规律也很简单,因此,采用常规的控制方法就可以完成作业。智能化是自动化控制技术发展的更高水平,智能化主要表现在控制的功能多样化和用途多样化,智能化是未来制造业发展的方向。随着科学技术的不断进步,现代化生产的发展方向逐步向人工智能与自动控制技术相结合应用的趋势。人工智能理论向自动控制技术领域的渗透,不但理论上而且在实践上都是新的发展途径,为智能化的自动控制技术,提供了新的思想和方法。人工智能与自动控制技术相结合,能够根据生产过程中的变化情况,对系统采取更为有效的控制。在目前许多生产领域都采用了智能化控制技术应用于生产系统中,智能化控制技术的水平和应用程度关系到企业现代化生产自动化水平及程度的高低。(二)网络化、微型化自动控制技术的发展从自动控制技术的发展历程来看,在比较长的时期内,自动控制技术都是在工业生产领域内进行的。自动控制技术为工业生产所需的各种机械设备,提供了可靠性及性能都非常高的控制设备。在科学技术快速发展的当下,各领域之间都不是独立发展进行的,而是相互借鉴促进甚至结合发展成为新的发展领域。自动控制技术的发展当然也离不开对其他领域的借鉴与冲击,其中来自工业PC的影响最为严重。网络化及微型化是将来自动控制技术发展的必然趋势,在自动控制技术系统发展的初期,其形态非常的大而且价格又非常的高。自动控制技术未来发展的方向必然也离不开网络化,网络技术在现代化生产中具有重要的作用。尤其是对生产过程中信息数据的传递以及分析起到了关键作用,对自动控制系统发现安全问题采取合理的处理措施,预防故障的发生等都起到行之有效的作用。随科学技术的不断进步,发展到现在它与以前相比已经改变了很多,正在向微型化发展而且在价格上也在逐步的下降。随着自动控制系统的控制软件的进一步的完善和发展,未来能够安装控制系统软件的市场份额将会逐步呈上涨趋势。(三)综合化自动控制技术的发展在现代化自动控制技术领域中已经建立模糊控制、智能控制及专家系统等控制技术的发展方向,这些方向自动控制技术的主要特点就是综合性。这些特殊方向性的控制系统都是以自动控制技术理论为基础,从而对整个设备或流程进行综合控制。其中涉及的理论知识比较多,不在是单一的自动控制技术知识,还包括电子技术、计算机技术、机械技术等等。自动控制技术要想得到快速的发展,从而适应并促进社会的进步,就必须把自动控制技术与相关技术相结合进而发展成为一个新的方向,这样才能够给自动控制技术领域注入新鲜养分与活力,才能提高自动控制技术的可靠性、精确性与高效性。不断发展各项自动控制技术,例如,各种控制系统、专用计算机等自动控制技术的基础技术,不断引进多个领域的新知识、新理论及新技术。对原有的自动控制技术进行不断地改进与发展,这就需要大量的新理论、新方法以及新技术对其进行补充,更需要高水平的专业人才对其进行研究与开发。随着自动控制技术的不断发展,对普通工人以及经验与技能的要求会越来越低,而对知识的要求会越来越高,相关工作人员必须具备较高的知识层次才能更好地完成自动控制技术的相关工作。当自动控制设备发展到非常高的水平后,会因为技术及管理上的原因,使得产品的废品率比较高。造成这种现象的主要原因不是设备的问题而是工作人员素质的问题,所以要大力培养适合自动控制设备工作的新型技术人才,这需要相关人员必须掌握各种与自动控制设备的新方法、新原料以及操作方法等。在自动控制技术领域只有拥有了大量的专业技术人才或相关技术的综合型人才,才能够实现对自动控制技术的有力推广,从而提高我国自动控制技术的水平。参考文献:

汽车底盘控制技术的发展状况和发展趋势的研究全解

目录 摘要 1汽车底盘电子控制的理论基础和特点 2汽车底盘常见的电子控制系统 2.1汽车防抱死制动系统ABS 2.11奥迪A6汽车ABS工作原理 2.12牵引力控制系统TCS 2.13汽车动力学电子稳定控制系统ESP 3底盘电子控制网络化和全局协调化的发展趋势3.1全方位底盘控制GCC 3.2汽车开放性系统构架AUTOSAR 4汽车底盘线控技术的应用和发展趋势 4.1汽车线控技术特点 4.2线控转向系统 4.3线控制动技术 5总结与展望 参考文献 谢辞

汽车底盘控制技术的发展状况和发展趋势的研究 吴玉凯 (德州学院汽车工程学院山东德州253023) 摘要:汽车电子控制系统在汽车底盘技术中的广泛应用大大改善了汽车的主动安全性。底盘控制系统可以分为制动控制, 牵引控制,转向控制和悬架控制。介绍通过高速网络将各控制系统联成一体形成的全方位底盘控制(GCC),汽车开放性系统的构架工程(AUTOSAR)和底盘的线控技术(X2by2wire)。 关键词:底盘控制系统,主动安全性,综述 1汽车底盘电子控制的理论基础和特点 汽车底盘最主要的功能是让汽车按驾驶员的意愿行驶。从图1可以得出驾驶员通过操纵元件来传送其意向,执行量是前轮转角和车轮上的驱动力,实际起作用的是轮胎纵向力和侧向力。所以汽车底盘的原理在给定的路面系数和车轮法像力的情况下对车轮滑动率和侧偏角进行合理的控制,来调节轮胎的侧向力和纵向力,最大限度的利用好轮胎与路面之间的附着力,提高汽车的主动安全性,机动性,舒适性[1]。

图1驾驶员,轮胎力,汽车运动的相互关系 汽车底盘的电子控制相当复杂,互相影响,具有以下特点: (1)不同的控制系统经常共用同一电子原器件。如轮速传感器的信号几乎被所有底盘控制系统所使用。 (2)相同的控制目标可由不同的控制系统单独或共同控制。譬如汽车在路面上制动时,ABS,AFS,RWS,ESP控制汽车的稳定。 (3)同一个控制系统会对多个变量进行同一控制,而且拥有多个执行机构。(4)同一个控制变量同时受不同的控制系统控制。如车轮滑动率同时受ABS,ESP控制[2]。 2汽车底盘常见的电子控制系统 2.1汽车防抱死制动系统ABS(an tick brake system) 当汽车制动时,车轮滑动率在30%左右时,制动力系数越大(图2),当制动力矩再增加,制动力系数减小。车轮滑动率大于Ko时制动力系数处于非稳定区域。从侧向力系数和滑动率的关系曲线判断滑动率越小侧向力系数越大。当车轮全部抱死时,其侧向力系数为零,其失去了承受侧向力的能力,前轮如果发生这种现

汽车底盘控制技术的现状和发展趋势

汽车底盘控制技术的现状和发展趋势 摘 要:电子控制系统在汽车底盘技术中的广泛应用极大地改善了汽车的主动安全性。常见的底盘控制系统可分为制动控制、牵引控制、转向控制和悬挂控制。介绍通过高速网络将各控制系统联成一体形成的全方位底盘控制(GCC),汽车开放性系统构架工程(AUTO SAR)和底盘的线控技术。 关键词:底盘控制系统;主动安全性;综述 一、汽车底盘的电子化技术 1.1 全电路制动系统(BBW) 控制单元是BBW的控制核心,它负责BBW信号的收集和处理,并对信号的推理判断以及据此向制动器发出制动信号。此外,根据汽车智能化的发展趋势,汽车底盘上的各种电子控制系统将与制动控制系统高度集成,同时在功能上趋于互补。 1.2 汽车转向控制系统 1.2.1 后轮转向系统(RWS) 对于整体式RWS执行机构,用一个横拉杆位移传感器就能确定两后轮的转向角。但分离式RWS执行机构需要至少两个位移传感器。由于分离式RWS执行机构的元件多,两后轮的控制和协调比较复杂,现在研发更多的是整体式RWS执行机构。整体式RWS执行机构又分液压式和机电式两种。正常工作时,后轮的转向角是转向盘转向角和汽车行驶速度的函数。汽车低速行驶时,当转向盘的执行机构给后轮一个相应方向相反的转向角。从而使汽车在低速拐弯或停车时,转弯半径变小,使汽车转向和停车更方便快速、舒适。当汽车高速行驶时,给后轮一个与前轮转向角方向一致的转向角。汽车的前后轮同时向同一方向转向,可提高汽车的方向稳定性,特别是汽车在高速行驶换道时,汽车不必要的横摆运动会大大减小,从而增强了汽车的方向稳定性,当汽车制动时,同系统相

配合,可及时通过主动后轮转向角来平衡制动力所产生的横摆力矩,既能保持汽车的方向稳定性,又能最大限度地利用前轮的制动力,改进汽车的制动性能。 1.2.2 ESPⅡ(或者ESP plus) 由于ESP系统在对轿车的行驶状态进行干涉时,只是通过对单个车轮施加制动来调节轿车的行驶稳定性。这时由脉冲制动力引起的轿车振动,乘员能够感觉到。ESPⅡ能够识别转向轮与地面之间的附着系数。如果汽车在路面两侧附着系数不同的对开路面上制动时,它朝着路面附着系数较大的一侧转动的趋势,即出现所谓的“制动器拉动”现象,在这种情况下,ESPⅡ能够通过转向轮朝路面附着系数较小的一侧作些适当的转向转动,以平衡“制动器拉动”的趋势。 二、汽车底盘的线控技术 2.1 线控转向系统 线控转向系统简称SBW(Steering ByWire System),它由具有容错功能的网络相连接的控制单元、执行器、传感器和冗余电控单元组成。不但可以自由设计汽车转向的力传递特性,而且可以设计汽车转向的角传递特性,给汽车转向特性的设计带来无限的空间。驾驶员操作转向盘时,转向盘传感器检测驾驶员的转向数据(横摆角传感器、摄像机等),向转向辅助系统ECU提供环境检测数据,转向数据和环境检测数据通过网络总线实时传送给电子控制单元ECU,ECU按照驾驶员的转向数据和环境检测数据,控制转向执行器动作实现转向,并将车轮的转角、转矩和路感等反馈给驾驶员。 2.2 线控油门(throttle by-wire) 线控油门,也称为电控油门,即发动机的油门是通过电子控制的。传统的油门控制方式是驾驶员通过踩油门踏板,由油门拉杆直接控制发动机油门的开合程度,从而决定加速或减速,驾驶员的动作与油门动作之间是通过拉杆的机械作用连接的。而线控油门用电子连接代替机械连接,驾驶员仍然通过踩油门踏板控制拉杆,拉杆不是直接连接到油门,

工程项目管理的现状、发展趋势及对策

工程项目管理的现状、发展趋势及对策 作者:张玮1杨哲2 (1.江苏伟信工程咨询有限公司江苏南京210029;2.河南高速公路发展有限责任公司商丘分公司河南商丘476000) 【摘要】本文从工程项目管理的基本原理出发,具体探讨了,工程项目管理的理论与实践新进展,以及项目管理在我国国情下的具体现状以及存在的问题,针对这些问题,并根据项目管理的发展趋势提出了目前我国项目管理工作应该努力的方向。从而有利于加快我国的工程项目 管理发展的步伐,把我国的建筑市场培育发展得更加完善。 【关键词】工程;项目管理;现状;对策 1.工程项目管理的基本原理 工程项目管理是按客观经济规律对工程项目建设全过程进行有效地计划、组织、控制、协调的系统管理活动。从内容上看,它是工程项目建设全过程的管理,即从项目建议书、可行性研究设计、工程设计、工程施工到竣工投产全过程的管理。从性质上看,项目管理是固定资产投资管理的微观基础、其性质属投资管理范畴。工程项目建设是利用投资完成具有一定生产能力或使用功能的建筑产品的过程,是国

民经济发展计划的具体化,是固定资产再生产的一种具体形式。它通过项目的建成投产使垫付出去的资金回收并获得增值。 2.工程管理现状 2.1理论与实践新进展作为传统的实行项目管理的工程建设领域,近几年来在工程项目管理理论和实践上也取得了较大的发展。 建立了项目管理知识体系;实行项目管理资格认证制度; 项目管理组织模式的创新:Partnering模式、动态联盟模式、伙伴关系模式。 项目管理技术的发展:项目风险管理技术、项目集成化和结构化管理技术、项目管理可视化技术、项目过程测评技术、项目回顾和项目管理成熟度评价思想与方法、大型项目管理和多项目管理方法。 2.2现阶段工程管理中存在的问题 应该说十多年来我国的项目管理取得的成绩是显著的。但目前质量事故,工期拖延,费用超支等问题仍然不少,特别是近两年来出现的多起重大工程质量事故,不仅给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失,同时也造成了不良的社会影响。这些事故无一例外的都是与项目管理有关,都是由于

汽车底盘基础知识概述(doc 9页)

汽车底盘基础知识概述(doc 9页)

复习 第一章汽车底盘概述 汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。 汽车传动系的功用就是将发动机发出的动力按需要传给驱动轮。 汽车行驶系的功用是接受发动机经传动系传来的转矩,并通过驱动轮与路面间附着作用,产生路面对汽车的牵引力,以保证整车正常行驶;此外,它应尽可能缓和不平路面对车身造成的冲击和振动,保证汽车行驶平顺性,并且能与汽车转向系很好地配合工作,实现汽车行驶方向的正确控制,以保证汽车操纵稳定性。 汽车转向系的功用是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构。 制动系的功用是使行驶中的汽车减低速度或停止行驶,或使已停驶的汽车保持不动。 通常用汽车车轮总数×驱动车轮数(车轮数系指轮毂数)来表示汽车的驱动形式。 布置形式FR(货车)、FF(轿车)、RR(客车)、MR(赛车或超跑)、4WD、AWD 第二章离合器

机械式传动系主要由离合器,手动变速器,万向传动装置,主减速器及差速器,半轴组成。 离合器的功用 (1)保证汽车平稳起步;(2)保证传动系平顺换档;(3)防止传动系过载。 离合器的类型 –摩擦式 ?干式 ?湿式–液力偶合–电磁离合 摩擦式离合器由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构五部分组成。 为消除离合器自由间隙及机件弹性变形所需的离合器踏板行程,称为离合器踏板的自由行程。离合器的工作原理 (1)接合状态 离合器接合状态时,压紧弹簧将压盘、飞轮及从动盘互相压紧。发动机转矩经飞轮及压盘通过摩擦面的摩擦力矩传递到从动盘,再经变速器输入轴向传动系输入。 2)分离过程 踏下踏板时,离合器分泵向前移动带动分离叉向前移动,分离叉内端则通过分离轴承推动分

电动汽车与传统汽车底盘对比

电动汽车新技术 基本结构及其工作原理 传统汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成,底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。 电动车的基本结构主要可分为三个子系统,即主能源系统(电动源)、电力驱动系统、能量管理系统。其中电力驱动系统又由电控系统、电机、机械传动系统和驱动车轮等部分组成;主能源系统又由主电源和能量管理系统构成,能量管理系统是实现电源利用控制、能量再生、协调控制等功能的关键部件。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。 电动汽车的工作原理:蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶。 纯电动汽车,相对燃油汽车而言,主要差别(异)在于四大部件,驱动电机,调速控制器、动力电池、车载充电器。 图1 电池组布置于底盘中间 能源供及系统 与内燃汽车相比,电动汽车的特点是结构灵活。内燃汽车的主要能源为汽油和柴油,而电动汽车是采用电力能源,由电动源和电动机驱动的,电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。传统内燃汽车的能量是通过钢性联轴器和转轴传递的,而电动车的能量是通过柔性的电线传输的。因此,电动汽车各部件的放置具有很大的灵活性。

传动系统 变速传动系统是电动车驱动子系统的一个重要部件,它指的是驱动电机转轴和车轮之间的机械连接部分。对于传统汽车来说,变速器是必要的部件,设计时主要考虑采用什么类型的变速器。但对于电动汽车则不同,由于驱动电动机的转矩和转速完全可以由电子控制器进行全范围的控制,因此变速系统的设计就可以有多种不同的选择。既可用传统的变速齿轮箱变速,还可以用电子驱动器控制电动机直接变速。究竟采用哪种方案,主要还应依据电动汽车的能量和经济性,也涉及到电机和控制器的设计。 为了提高电动汽车的传动效率,人们开发了电动汽车专用的电机和变速传动一体化的两速或三速自动传动桥。先进的两速电机/多速传动桥将变速齿轮组与高速异步电动机完全结合为一体,并且直接安装在电动汽车驱动轮的驱动轴上,构成重量轻、体积小、效率高、结构紧凑和成本低廉的传动系统。 动力系统 电动汽车经过近20年的快速发展,在能源动力系统方面形成了具特色的三大类动力系统结构技术特点。 纯电动汽车、油电混合动力汽车和燃料电池汽车是目前电动汽车领域的三大种类,油电混合动力汽车目前被国内外各大汽车企业最早列入产业化计划,并联混合动力和混联混合动力是被电动轿车广泛采用的主流动力系统结构。近几年,随着储能电池技术水平的飞速发展,以车载动力蓄电池提供电能驱动的纯电动汽车得到快速发展,多个电机驱动的动力分散结构的纯电动动力系统受到国内外研究机构的广泛关注。以氢和氧通过电极反应转换成电能驱动的燃料电池电动汽车,采用电-电混合动力结构,能量转换效果比内燃机高2~3倍,是未来清洁能源汽车的重要发展方向之一。 图2 多能源动力总成控制模块 底盘电子化、模块化与智能化

工业过程控制系统发展与趋势交大理工

华东交通大学理工学院 Institute of Technology. East China Jiaotong University 课程(论文) 题目工业过程控制系统发展与趋势 分院:电信分院 专业:电力牵引与传动控制 班级:12电牵1班 学号: 学生姓名: 指导教师:李杰 起讫日期:2015.11-2015.12

摘要 工业自动化技术的应用与发展,是工业技术改造﹑技术进步的主要手段和技术发展方向。本文主要介绍了工业自动化技术的特点及其对现阶段我国产业结构优化升级的重大推动作用。 关键词:工业自动化技术;技术进步;产业结构

Abstract The application and development of industrial automation technology is the main method and technology development direction of industrial technological transformation and technological progress. This paper mainly introduces the characteristics of industrial automation technology and its important role in promoting China's industrial structure optimization and upgrading at present. Key words: industrial automation technology; technological progress; industrial structure

中国汽车发展史复习过程

中国汽车发展史

50年风雨汽车路 进入90年代以来,轿车开始进入我们的生活,买私家车就像70年代的“四大件”、80年代的家用电器一样成为众多家庭追求的目标,而这在20年前是无法想象的。这说明我国的经济实力不断增强,人民生活水平大幅度提高,同时也反映出民族汽车工业的巨大进步。更令人感慨的是,我们是在经历了一段漫长曲折的历程之后才迎来了这一天。在新中国50年大庆即将来临之际,让我们共同回顾一下我国轿车工业的发展历程。 50年代中国轿车呱呱坠地 新中国刚一成立就决定发展自己的汽车工业,1953年第一汽车制造厂破土动工,这是中国有史以来第一次建设自己的汽车厂,毛泽东主席为奠基仪式亲自题写了“第一汽车制造厂奠基纪念”。1956年我国生产的第一辆汽车下线,毛主席又亲自为其命名———解放,对于当时工业整体水平非常落后的中国人来说,这确实是一次经济上的解放。1956年是中国汽车史上令人难忘的一年。5月,第一汽车制造厂试制成功东风牌轿车,送往北京向党的八大”献礼,这是中国自制的第一部轿车,6月,北京第一汽车厂附件厂试制成功井冈山牌轿车,同时工厂更名为北京汽车制造厂。8月一汽又设计试制成功第一辆红旗牌高级轿车,9月上海汽车配件厂(上海汽车装修厂,后更名为上海汽车厂)试制成功第一辆凤凰牌轿车。在大跃进的年代,这几辆稚嫩的国产轿车确实让全国人民欢欣鼓舞了一阵子。

东风牌轿车开进中南海,毛主席试乘之后高兴地说:“好啊,坐上自己制造的小轿车了!”以大跃进的狂热和速度造出的中国第一批轿车,更多地是政治因素在起作用,“造出争气车,献给毛主席”是当时流行的口号。而在技术上缺乏应有的实力,中国轿车的鼻祖是中国第一代汽车技术人员和工人东拼西凑,手工敲敲打打造出来的。以凤凰车为例,它的发动机采用的是南京汽车厂的四缸发动机,底盘仿华沙轿车,车身外形仿顺风车,零件靠手工技术和在普通机床上搞革新进行切削加工完成。1959年2月1 5日,第一辆凤凰轿车驶进中南海,周恩来总理坐上去绕着中南海兜了一圈,下车后语重心长地说:“还是水平问题啊!”由此可见当时轿车制造技术的水平。 由于技术的不成熟,第一批轿车并没有真正成为国家领导人的座乘,热情高涨的汽车工人们很快就又投入到产品的改进中。在造出东风车后的4个月,一汽就造出了造型精美、具有民族特色、实用性能较好的高级轿车———红旗,这是中国第一部定型轿车,而且这一响亮的轿车品牌曾让一代中国人为之倾倒。1959年第一批红旗72型轿车参加了国庆游行和阅兵,并成为中央部委领导的公务用车。同年,仿制德国1956年出产的奔驰220s的新型凤凰轿车试制成功,并成为中国的又一种定型轿车。由此,揭开了中国轿车工业生产的历史。60—70年代光荣与遗憾 1962年6月周恩来总理到一汽视察,试坐了一辆红旗。年底,他通知一汽将这辆车速送北京,专门用来接待锡兰总理班达拉奈克夫人,这是红旗第一次承担接待外国高级贵宾的任务。1964年,红旗轿车正式被国家制定为礼宾用车。当时中央领导人的专车主要是苏联吉斯100和115型轿车。随着中苏关系的恶

自动化专业发展趋势

1.自动化专业简介 自动化是指装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲,自动化还包括模拟或在现人的智能活动。自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展、放大人的功能和创造新功能,极大地提高了劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 总的来说,自动化专业是一个口径宽,适应面广的专业,具有明显的跨学科的特点,对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化,对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。 2.自动化发展历史 1946年,美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词,并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。 50年代,自动调节器和经典控制理论的发展,使自动化进入到以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。 60年代,随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用,自动控制与信息处理结合起来,使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。 70年代,自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统,涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究,促进自动化的理论、方法和手段的革新,于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制。 3.自动化技术展望 自动化技术发展至今应经达到了一个相当高的水平,然而它从未停下发展的脚步它的未来仍然在不断地开拓者。展望自动化的未来,虽然不能完全预测出以后的自动化技术将会发展成什么样,但是它的一些发展方向还是比较明确的。首先,机器人技术将会是自动化技术发展的前沿,从上个世纪机器人的产生,到如今,机器人的发展可谓日新月异,它已经成为先进制造业不可缺少的自动化装备,

汽车底盘实习报告doc

汽车底盘实习报告 篇一:底盘实训报告 前言 通过本周的汽车底盘构造的综合实训,了解汽车底盘各总成拆装、维修工具的性能特点和用途,掌握其正确使用方法;通过拆装、验证和分析,掌握汽车底盘各总成的作用、构造、工作原理;熟知汽车底盘底盘各总成维修技术标准和工艺规范;熟练对汽车底盘各总成、零部件进行检测、维护及修理;熟练掌握汽车底盘各总成拆卸、维护、修理和装配、调试的基本技能;熟练掌握汽车底盘个总成常见故障诊断与排除技能。让我们对汽车有感性的了解并得到岗位技能的基本训练,为缩短未来工作岗位的适用期打下坚实的基础。 在本次实训周内,严格按照老师的给我们的安排与计划,遵守汽车培训中心有关规章制度和实训室守则,并对照资料熟悉各个机构的作用、工作原理与拆装的注意点。 我们通过综合实训课程的学习,培养自己系统、完整、具体地完成汽车底盘项目所需的工作能力,通过信息收集处理、方案比较策划:制定行动计划、实施计划任务和自我检查评价的能力训练,以及团队工作的协作配合,锻炼学生自己在今后职场中应有的团队工作能力。每个学生经历综合实训工作过程的训练,将掌握完成汽车底盘项目应具备的核心能力和关键能力。具体要求如下:

1.针对项目的拆装与检修要求与工作规范,查阅资料,了解相关产品或技术情况,主动参与团队各阶段的讨论,表达自己的观点和见解。充分了解本次实训的规定拟填写的项目各阶段的作业文件与作业记录。 2.认真填写与撰写从计划、方案、实施、检查各阶段按规范要求完成的相关作业文件与工作记录,并学会根据学习与工作过程的作业文件和记录及时总结。 3.在综合实训中,在关键问题与环节上下工夫,充分发挥自己的主动性,创造性来解决技术上与工作中的问题,并培养自己在整个工作过程中的团队协作意识。 项目一:实训工具的操作安全指引 一. 实训工作安全指引 a.按章操作 b.服装按要求,如不穿拖鞋工作、短裤 c.非 实训需要不得动用任何设备 d.易燃易爆物品应按规定使用和存放。学会正确使用灭火器材下班时,应切断电器设备的前一级开关工作时间不得擅离岗位。 二. 常用测量工具及拆装工具的使用 1、量缸表应用:用于测量缸径,测量精度:0.01mm 2、梅花扳手:梅花扳手的工作部位呈花环状,套住螺

过程控制综述报告

过程控制系统及工程综述报告 摘要:本文主要介绍了过程控制的发展史,回顾了计算机过程控制的发展状况以及未来的发展趋势,并且对过程控制和现代控制理论做了详细的论述 关键词: 过程控制、控制理论、控制工程、鲁棒控制等 1.过程控制的发展史 1.1 前沿 过程控制是工业自动化的重要分支。几十年来,工业过程控制取得了惊人的发展,无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程中,还是在传统工业过程改造中,过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。 1.2 发展过程 在现代工业控制中, 过程控制技术是一历史较为久远的分支。在本世纪30 年代就已有应用。过程控制技术发展至今天, 在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。在自动控制时期内,过程控制系统又经历了三个发展阶段, 它们是:分散控制阶段, 集中控制阶段和集散控制阶段。 从过程控制采用的理论与技术手段来看,可以粗略地把它划为三个阶段:开始到70 年代为第一阶段,70 年代至90 年代初为第二阶段,90 年代初为第三阶段开始。其中70 年代既是古典控制应用发展的鼎盛时期,又是现代控制应用发展的初期,90 年代初既是现代控制应用发展的繁荣时期,又是高级控制发展的初期。第一阶段是初级阶段,包括人工控制,以古典控制理论为主要基础,采用常规气动、液动和电动仪表,对生产过程中的温度、流量、压力和液位进行控制,在诸多控制系统中,以单回路结构、PID 策略为主,同时针对不同的对象与要求,创造了一些专门的控制系统,如:使物料按比例配制的比值控制,克服大滞后的Smith 预估器,克服干扰的前馈控制和串级控制等等,这阶段的主要任务是稳定系统,实现定值控制。这与当时生产水平是相适应的。 第二阶段是发展阶段,以现代控制理论为主要基础,以微型计算机和高档仪表为工具,对较复杂的工业过程进行控制。这阶段的建模理论、在线辨识和实时控制已突破前期的形式,继而涌现了大量的先进控制系统和高级控制策略,如克服对象特性时变和环境干扰等不确定影响的自适应控制,消除因模型失配而产生不良影响的预测控制等。这阶段的主要任务是克服干扰和模型变化,满足复杂的工艺要求,提高控制质量。1975 年,世界上第一台分散控制系统在美国Honeywell 公司问世,从而揭开了过程控制崭新的一页。分散控制系统也叫集散控制系统,它综合了计算机技术、控制技术、通信技术和显示技术,采用多层分级的结构形式,按总体分散、管理集中的原则,完成对工业过程的操作、监视、控制。由于采用了分散的结构和冗余等技术,使系统的可靠性极高,再加上硬件方面的开放式框架和软件方面的模块化形式,使得它组态、扩展极为方便,还有众多的控制算法(几十至上百种) 、较好的人—机界面和故障检测报告功能。经过20 多年的发展,它已日臻完善,在众多的控制系统中,显示出出类拔萃的风范,因此,可以毫不夸张地说,分散控制系统是过程控制发展史上的一个里程碑。第三阶段是高级阶段,目前正在来到。 1.3 过程控制策略与算法进度 几十年来,过程控制策略与算法出现了三种类型:简单控制、复杂控制与先进控制。 通常将单回路PID控制称为简单控制。它一直是过程控制的主要手段。PID控制以经典控制理论为基础,主要用频域方法对控制系统进行分析与综合。目前,PID控制仍然得到

自动化领域的发展趋势

自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业,未来的十年将面临着市场与能源;清洁生产与环境保护;高效与规范;负责与协调的挑战。节能、环保、安全、高效就是每一个企业必须要面对的课题,而自动化技术与这四大目标又就是紧密相连,本文将就当今自动化领域内 的最新发展趋势做一简述,以便为我国工业发展,搭建更为广阔的交流与沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业,以信息化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”就是将信息技术、网络技术与现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化与资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)与改善环境(E),从而提升企业的市场的应变能力与竞争能力,与此想适应开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。 国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下,也 紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,如国内某冶金集

团近几年来,在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时,在现场级与过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES )层,并正在策划与运作ERP,即企业资源规划与管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统与综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术与先进的控制技术相结合, 已不再停留在理论与实验阶段。如模型预测、神经元与神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应与自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点就是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念,Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”,“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整,也更完美。 二、自动化技术的互补与渗透 DCS,PLC,IPC就是自动控制领域的三大支柱,它们之间竞争激烈,但又取长补短与相互渗透,相互融合,因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS,某咨询集团把其称

汽车底盘教学计划.doc

汽车底盘教学计划 教材采用项目式教学理念编写,根据汽车底盘各总成的功能特点,共设有离合器的组成与工作原理、手动变速器的组成与工作原理、万向传动装置的组成与工作原理、驱动桥的组成与工作原理、车轮的组成、悬架的组成与工作原理、转向系的组成与工作原理和制动系统的组成与工作原理。 教材的任务使学生掌握汽车底盘构造与维修的基本知识与技能,培养学生应用相关知识解决汽车维修中出现的常见故障的能力,为学生的职业生涯发展和终身学习奠定基础。 教学对象及学情分析 教学对象是13级汽修专业的学生,学生为刚入学的新生,普遍兴趣较高,这些学生的素质参差不齐,学习快的的占一部分,学习慢的也占一部分,因些,在教学中尽可能引导学生学习专业知识,从实际出发,教能学以致用的知识,理论性和实践的知识都一起上,以实训室项目教学法为主,引导学生也积极参与到本课程教学中来,注重学生的实践操作能力的培养。 教学目的要求 1.掌握各总成及零部件的作用、结构、工作原理、相互间的连接关系; 2.掌握各总成的拆装步骤、方法和技术要求; 3.掌握各总成、零件损伤检验方法、修理工艺或调整方法; 4.掌握典型汽车底盘各总成及其部件的作用、结构、基本工作原

理、拆装工艺和维修方法,熟悉常用维修设备的使用和维护方法; 5.掌握汽车底盘各总成常见故障的诊断与排除方法。 本学期教学重点、难点 1、离合器的构造与维修; 2、手动变速器的工作原理及组成; 3、万向传动装置的工作原理及组成;转向系的工作原理及组成; 4、驱动桥的工作原理及组成、车轮和轮胎的构造及保养; 5、制动系统的工作原理及组成; 提高教学质量的主要措施 《汽车底盘构造与维修》灵活运用多种教学方法,调动学生学习积极性,促进学生学习能力的发展;协调传统教学手段和现代教育技术的应用,主要应用以下教学方法: 启发式和研讨式教学(2)直观和现场教学法(3)案例及实际生产任务教学(4)项目教学(5)多媒体教学 考核方法及考核形式 本课程的考核内容包括两个部分:理论课(知识)部分和实践(技能)部分 本课程的理论考核方式是:全部采用闭卷、笔试方式。闭卷笔试考试采用客观性试题与主观性试题相结合的方法。 本课程的实践考试方式是:采用单元阶段性单项技能测试或综合技能测试相结合的方法。

汽车底盘控制技术的研究

汽车底盘控制技术的研究 1 汽车底盘电子控制的理论基础和特征 汽车底盘最主要的功能就是让汽车按驾驶员的意愿作相应的加速、减速和转向运动。由图1可见,驾驶员是通过汽车里的操纵元件(转向盘、油门和制动踏板)来表达其意向,相应的执行量是前轮的转向角及车轮上的驱动力矩或制动力矩,真正起作用的是轮胎的纵向力和侧向力。汽车轮胎力的主要影响因素是路面的附着系数、车轮的法向力、车轮滑动(转)率和车轮侧偏角。因此,汽车底盘控制的基本思路和原理就是在给定的路面附着系数和车轮法向力的情况下对车轮滑动(转)率和侧偏角进行适当的影响和控制,来间接调控轮胎的纵向力和侧向力,最大限度地利用轮胎和路面之间的附着力,提高汽车的主动安全性、机动性和舒适性。 汽车底盘的电子控制是一个多系统相互影响,相互作用的复杂系统工程,具有以下特征。 图1 驾驶员、轮胎力和汽车运动的相互关系 (1)不同的控制系统经常共用同一传感器、执行机构、甚至电子控制单元。如轮速传感器的信号几乎被所有。的底盘控制系统所使用。

(2)同一个控制目标可由不同的控制系统单独或者共同来控制。如汽车在离散型路面上制动时方向稳定性可通过ABS、ESP、AFS和RWS来控制。 (3)同一个控制系统可能会对多个变量同时进行控制,并且拥有多个执行机构。如TCS的控制变量有车轮的滑转率和车轮的角加速度,其执行机构有发动机节气门开度的调节器和轮缸里制动液压的调节装置。 (4)同一个控制变量同时受不同的控制系统所控制。如车轮滑动率同时受ABS和ESP的控制。 2 汽车底盘常见的电子控制系统 2.1 汽车制动和驱动的电子控制系统 2.1.1 汽车防抱死制动系统ABS(antilock brake system) 汽车在制动过程中,当车轮滑动率在30%左右时,制动力系数最大(见图2)。此时车轮能获得的地面制动力也最大。当制动力矩进一步增加,车轮滑动率将快速增大,制动力系数不但不再增大了,反而逐渐减小。显然,车轮滑动率在大于入时,制动力系数处于非稳定区域。因此希望将车轮滑动率控制在稳定区域里。从侧向力系数和滑动率的关系曲线可以看出,滑动率越小,侧向力系数越大。当车轮完全抱死时,其侧向力系数几乎为零,完全失去了承受侧向力的能力。当这种现象发生在前轮时,汽车失去转向能力;如果发生在后轮,汽车将发生后轴侧滑,失去稳定性。把滑动率保持在稳定区域里就是ABS的主要控制目标。

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