汽车机械控制系统中自动化技术的应用研究

2021-04-03张彪

中国设备工程 2021年23期

张彪

（泰安技师学院，山东泰安 271000）

在人们生活质量日益提高的当下，人们对生活品质产生了更高的追求，其中，汽车作为人们的主要出行工具，对汽车使用体验提出更高要求。自动化技术在汽车机械控制系统中的应用能够实现高水平的驾驶自由和安全保障，因此，研究该技术的应用是必要的。

1 探讨自动化技术在汽车机械控制系统中的应用价值

所谓自动化技术，是指脱离人工的操作技术，传感器和中央控制系统是主要构成。通过将其应用到汽车机械控制系统，能够有效提高汽车驾驶安全性，满足人们的出行安全需求。在当前时代背景下，人们生活水平的提高使得私家车数量增加，交通事故时有发生，通过将自动化技术应用于汽车机械控制系统中，能够有效降低车辆行驶复杂性，驾驶者通过下发简单指令信号即可完成操作，极大的减少了因驾驶者主观因素造成的交通事故。而且，应用自动化技术的汽车机械控制系统还能够对车辆运行状态进行监控，对可能发生的危险及时预警，进一步提高人们驾驶车辆的安全性。

此外，通过在汽车机械控制系统中应用自动化技术，还能够有效节约车辆维修成本。对于汽车而言，若是长时间处于操作不正确的情况下，性能消耗过快，极易出现安全隐患，此类安全隐患对人们人身财产安全具有直接威胁。但是自动化技术的应用，不仅能够对车辆行驶过程中产生的异常、细微问题进行检测与预警，在此过程中还加强了汽车的日常检测维护力度，及时处理细微的安全隐患，避免重大问题的出现。在该情况下，车辆集中检修、重大维修等方面的成本有效缩减，提高出行安全、驾驶便捷的同时，有效减少维修成本。

2 研究自动化技术在汽车机械控制系统中的具体应用

2.1 信息监测等方面的应用

当汽车机械控制系统中应用自动化技术后，该系统可以在自主的状况下监控汽车运行状态，及时掌握出现的细微异常与问题，进而在其还未成为严重安全隐患前处理干净，保证人们车辆驾驶安全。而这一安全行驶目标的实现得益于汽车机械控制系统中自动化技术在信息监测、反馈和处理方面的应用，相关工作人员可以通过结合自动化技术的汽车机械控制系统监控车辆，并进行车辆运行状态的反馈，让车辆使用者能够实时了解车辆，同时掌握车辆行驶状态以及临时运行路线的改变，为高效出行奠定良好基础。其中，在及时监测方面，自动化技术使用执行者相关指令的同时，还可以反馈执行信息，在实际操控过程中，使用者在操控车辆运行状态与模式时，主要对其云像状态改变发出指令信息，即依托于自动化技术和使用者，一同保证车辆处于良好运行状态。

2.2 加强汽车机械控制系统的控制性能

当车辆处于运行状态时，天气、路况等情况都会对其运行状态造成不同程度的影响，但是在外部环境影响因素以外，驾驶人员驾驶状态对车辆运行效果具有更大影响。作为直接操控者，其精神状态、心理素质直接关系到车辆使用安全性，尤其在处理行车危险相关要素与问题时。由于车辆行驶过程中外界因素常常以突然发生的状态出现，这极易导致驾驶人员出现应激状态，使得难以针对突发情况做出处理，使得交通安全事故发生几率大大上升。然而，自动化技术在汽车机械控制系统中的应用，能够有效加强该系统的控制性能，达到机械系统高效控制这一目标。一旦驾驶者在汽车驾驶过程中发生突发状况，使用者通过简单操作即可完成一系列复杂的车辆应对措施，降低危险度，而且，当驾驶者处于疲劳状态时，通过在汽车机械控制系统中应用自动化技术，能够在驾驶员来不及开展相关操作的情况下，自动启动应对预案，从而保证乘车人员人身安全。目前，在科学技术水平不断提高的当下，汽车机械控制系统的控制性能不断优化，也涌现出很多以自动化技术、智能化技术为基础的控制技术，比如燃油智能化控制技术以及智能点火技术等，极大的提高了车辆使用的便捷程度。

2.3 环境感知与智能决策方面的应用

在当前时代背景下，科学技术水平达到了前所未有的高度，物联网技术、信息技术以及自动智能化技术不断发展、革新，且作用于多个领域。对于汽车机械领域而言，汽车环境感知性能的实现主要通过毫米波雷达、摄像头以及激光雷达等多种传感器，结合特殊通信系统的方式全面、实时监测汽车运行状态并给予信息反馈，从而帮助车辆使用者做出科学决策。从当前此类技术和控制系统的应用现状来看，应用较为广泛的环境感知技术和方案主要是多传感器感知方案和摄像头感知方案，前者是由谷歌、百度、苹果等公司联合推出的技术方案，后者则是特斯拉等多个公司研发的技术方案。对于汽车机械控制系统而言，自动化技术的应用不仅局限于软件设备，通过结合机器学习技术，无论是感知技术方案还是汽车机械控制系统，均在深度学习感知技术下获得良好发展，尤其是激光雷达感知技术，通过将其应用于汽车机械控制系统中，能够增强该系统对车辆运行状态监测与信息分析的分辨率和精确度。外加在全球导航系统的运用下，车辆自动导航的精准程度越来越高，地图也愈发详细，极大的优化了驾驶者的车辆驾驶体验，在各种路段均能够提供精准的导航信息。

而智能决策技术在汽车机械控制系统中的运用主要是对环境信息进行感知、采集，将路况、行驶车辆以及环境信息反馈给驾驶人员，并提供路线建议，让车辆驾驶者能够在较短时间内做出科学、合理的路线选择等决策。目前，针对智能网联交通系统具有两大智能决策方案，分别是基于规则和终端到终端，虽然前者决策合理性较高，但整体架构复杂，一旦某一环节出现纰漏就会直接影响决策的科学合理性；而后者更加贴合人类的行为习惯，具有极高智能化水平，得出的决策也更加符合人们所需。

2.4 自动化配电方面的应用

在汽车处于运行状态时，其主要供电来源是车辆自带的电池，但在体积和空间的限制下，提供的电量较为有限，而供电质量作为直接影响车辆运行平稳性的重要因素，直接关系到车辆运行状态。不仅如此，在汽车机械控制系统自动化升级过程中，也需要稳定的供电质量，这意味着需要实现供电操控方面的自动化调配，因此，自动化技术在汽车机械控制系统中的应用，直接满足了供电操控的自动化要求。在车辆实际工作过程中，由于线路负荷不同，外加线路走向复杂水平较高，若是开展电量的统一供应，在不利于线路平稳运作的同时，也会造成电力资源不必要的浪费。因此，在自动化配电方面，主要将自动化技术与车载电池配电设备进行有机结合，实时监控线路运行状态，根据车辆实际运行需要进行不同电阻线路的电量分配，提高电量操控与分配的科学合理性，增强汽车电量供应合理性，避免产生不必要的电力能源浪费，延长汽车电池的使用寿命，推动汽车行业健康、长远发展。

2.5 自动驾驶技术的应用

在自动化技术水平不断成熟且广泛应用的背景下，自动驾驶、无人驾驶成为汽车发展的主要方向之一，目前，许多大牌汽车已经初步实现了自动驾驶功能。自动驾驶技术的研发与应用能够实现汽车行驶状态的合理、自动化调整，实现自动跟车、自动控制安全车距等，极大的满足了人们的车辆行驶需求。此外，汽车辅助驾驶技术也是汽车自动化控制功能拓展的结果，极大改善了汽车的控制性能。汽车辅助驾驶技术的应用能够针对捕捉的汽车运行信息开展智能化分析，增加汽车性能，比如自动跟踪性能或是自动巡航功能等，一方面减轻车辆驾驶人员的行驶压力，另一方面增强汽车驾驶安全可靠性，优化人们行车体验。