自動化的典型應用詳解演示文稿

自動化的典型應用詳解演示文稿目前一頁\總數三十三頁\編于十八點（優(yōu)選）自動化的典型應用目前二頁\總數三十三頁\編于十八點主要內容：7.1汽車中的自動化系統(tǒng)7.2智能交通

3目前三頁\總數三十三頁\編于十八點1

汽車中的自動化系統(tǒng)4目前四頁\總數三十三頁\編于十八點汽車自動化系統(tǒng)概述自動化技術在汽車中的應用汽車先進控制系統(tǒng)簡介汽車自動化發(fā)展動態(tài)5目前五頁\總數三十三頁\編于十八點一、汽車自動化系統(tǒng)概述

目的：全面改善汽車的行駛性能，提高汽車的安全性、舒適性和易操作性。

意義：汽車數量的大量增加造成道路擁堵、路況復雜、交通事故和車禍頻繁、能源危機、尾氣污染等諸多問題，自動化可以保障汽車行駛的安全、降低肇事率、操縱輕松自如、提高運行性能、節(jié)省能源、減少廢氣排放等。開發(fā)汽車自動化系統(tǒng)的目的和意義：6目前六頁\總數三十三頁\編于十八點汽車的控制系統(tǒng)7目前七頁\總數三十三頁\編于十八點汽車中應用了很多自動控制系統(tǒng)發(fā)動機控制（點火、燃料噴射、空燃比、怠速等的控制）、變速器控制、防抱死和驅動防滑制動控制、助力轉向控制、懸架控制、自動保持車速的巡航控制、導航系統(tǒng)、防撞避撞控制、安全氣囊控制、自動刮水器、自動開閉式車窗、空調控制、燈光控制、無鑰匙車門及車門鎖定系統(tǒng)等。其中大部分屬于反饋控制。8目前八頁\總數三十三頁\編于十八點二、自動化技術在汽車中的應用1）發(fā)動機自動控制系統(tǒng)核心部分是電子控制燃油噴射系統(tǒng)，配上相應的裝置還能實現空燃比控制、怠速控制、點火期控制、排氣再循環(huán)控制等。

轎車發(fā)動機燃油噴射電控系統(tǒng)9目前九頁\總數三十三頁\編于十八點電控燃油噴射系統(tǒng)的組成及原理核心是電子控制單元ECU（ElectronicControlUnit），另外還有發(fā)動機轉速以及水溫傳感器、進氣歧管內壓力傳感器或進氣通道內的空氣流量傳感器、電磁噴油器、冷起動噴油器等。ECU根據檢測到的發(fā)動機轉速和溫度、空氣進氣壓力或流量等參數，準確計算出不同工況下發(fā)動機所需要的燃油量，再控制噴油器的燃油噴射，并保證發(fā)動機混合氣的空燃比在恰當的范圍內。10目前十頁\總數三十三頁\編于十八點2）變速器自動控制系統(tǒng)自動檔變速桿

組成：電子控制系統(tǒng)、齒輪變速器、換檔執(zhí)行機構、變矩器等。11目前十一頁\總數三十三頁\編于十八點變速器自動控制系統(tǒng)的作用和原理可以自動地確定所需最佳檔次和換擋時間，明顯簡化、方便了汽車的換檔操作，而且能夠使行駛動力性達到最佳的狀態(tài)。通過檢測車速、發(fā)動機轉速和水溫、節(jié)氣門開度、自動變速器液壓油油溫等，控制系統(tǒng)的計算機可以確定汽車運行的狀態(tài)，并與設定的換檔規(guī)律相比較，經計算、分析、決策，向換檔執(zhí)行機構發(fā)出控制信號，經電磁閥、油壓或氣動或電動伺服機構等實施相應動作，完成自動換檔。12目前十二頁\總數三十三頁\編于十八點3）制動防抱死自動控制系統(tǒng)簡稱ABS（Anti-lockBrakingSystem）

汽車緊急制動時，車輪可能完全停止轉動（“抱死”現象），汽車以很大的慣性向前沖，車輪可能打滑，從而發(fā)生側滑、甩尾、甚至旋轉等，很容易造成嚴重的交通事故。裝有ABS的汽車將自動采取措施來防止車輪被完全抱死，保持輪胎與地面間的附著力，增強行駛的穩(wěn)定性。13目前十三頁\總數三十三頁\編于十八點制動防抱死系統(tǒng)的機械部分14目前十四頁\總數三十三頁\編于十八點防抱死控制系統(tǒng)的組成和工作原理通過檢測車輪轉速、制動裝置等的工作狀況，準確判斷出路面狀況以及制動機構的相關參數，ECU通過判斷和計算，給出適宜的制動力調節(jié)量，實現自適應調節(jié)。15目前十五頁\總數三十三頁\編于十八點4）汽車驅動防滑自動控制系統(tǒng)簡稱ASR（AccelerationSlipRegulation）

汽車在附著系數相對較小的路面（如雨、雪潮濕路面）突然加、減速時可能造成打滑空轉，從而導致失去方向控制能力，極易造成車禍事故。

ASR系統(tǒng)能夠最大限度地避免打滑、空轉和失控現象，提高行駛的方向穩(wěn)定性和平順性。

ASR系統(tǒng)與ABS的控制機制類似，但控制目標相反，兩個系統(tǒng)常常合二為一。也可以說，ASR系統(tǒng)是ABS的進一步完善和補充。16目前十六頁\總數三十三頁\編于十八點驅動防滑控制系統(tǒng)的工作原理

關鍵是防止驅動車輪空轉打滑，采用的控制方式大多兩種：制動控制方式和發(fā)動機控制方式。

制動控制方式：當檢測到驅動輪發(fā)生空轉或將要發(fā)生空轉時，由ECU發(fā)出命令，對車輪實施制動；ASR系統(tǒng)通常緩慢提高制動力矩，以使制動過程平穩(wěn)。

發(fā)動機控制方式：當檢測到有空轉或即將空轉時，ECU適時發(fā)出命令，采用改變噴油量、點火時間、節(jié)氣門開度等手段來調節(jié)汽車發(fā)動機輸出力矩，使驅動車輪與路面的附著力達到最佳狀態(tài)。17目前十七頁\總數三十三頁\編于十八點5）動力轉向自動控制系統(tǒng)

汽車低速時轉向力矩大，高速時轉向力矩小，為使司機輕松自如地進行轉向操作，就需要輔助的力矩控制裝置。 動力轉向系統(tǒng)根據汽車的行駛狀況，利用控制裝置來調節(jié)轉向助力，從而得到理想的轉向性能。18目前十八頁\總數三十三頁\編于十八點液壓式動力轉向系統(tǒng)的結構1-方向盤2-轉向軸3-轉向中間軸4-轉向油管5-轉向油泵6-轉向油罐7-轉向節(jié)臂8-轉向橫拉桿9-轉向搖臂10-整體式轉向器11-轉向直拉桿12-轉向減振器19目前十九頁\總數三十三頁\編于十八點動力轉向控制系統(tǒng)的組成及工作過程一般由車速傳感器、扭矩傳感器、控制元件、電動或氣動或液動裝置等組成，具有車速檢測、控制決策和轉向助力功能。系統(tǒng)在工作過程中不斷檢測汽車行駛的車速、轉向器扭矩等，饋送給電子控制裝置，控制器計算出轉向助力的調節(jié)量，輸送給執(zhí)行電機或液壓、氣壓驅動裝置，驅動轉向器轉向。20目前二十頁\總數三十三頁\編于十八點6）懸架自動控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)根據汽車行駛狀況自動地調節(jié)汽車懸架的剛度與振動阻尼，有的車還能夠自動調整車高。

在起伏較大的路面能夠有效地吸收振動，避免過大的上下“浮動”，還能在轉向時保持車身的正常姿態(tài)、緊急制動時改善減振效果。對于能夠根據車速自動調節(jié)懸架以調節(jié)車高的汽車，還能夠降低風阻系數，降低能耗，增大行駛穩(wěn)定性。21目前二十一頁\總數三十三頁\編于十八點懸架控制系統(tǒng)的類型及組成電控主動空氣懸架電控主動液壓懸架分為空氣懸架和液壓懸架，其自動控制系統(tǒng)差異不大，通常由位移、加速度、轉向、制動壓力等傳感器、微機控制中心、氣壓或液壓組件等組成。22目前二十二頁\總數三十三頁\編于十八點懸架控制系統(tǒng)的工作原理

裝在懸架內的位移傳感器檢測懸架的運動，車速表提供車速信號，安裝在轉向軸上的光學傳感器則檢測出轉向的信號以及制動部分給出制動狀況信號。這些信號都傳輸給微機進行分析、運算，給出對汽車懸架的控制決策和相關控制量，

驅動電動泵調節(jié)懸架氣

壓或油壓，以抵消引起

車輛振動的能量，同時

還有效控制了車輛的姿

態(tài)。23目前二十三頁\總數三十三頁\編于十八點7）防撞避撞自動控制系統(tǒng)通過測量主車與目標車或障礙物之間的相對距離、相對速度以及相對方位角等信息，自動控制汽車按照需求運行、減速或制動。

關鍵技術：①對碰撞可能性的預測；②碰撞可能發(fā)生時的緊急處理（減速和制動）。24目前二十四頁\總數三十三頁\編于十八點防撞避撞的探測與控制技術

常用探測裝置的主體部分是雷達，可實施測距、測速、測方位。此外還有紅外線、超聲波、激光等檢測技術。紅外、超聲波的探測距離較短，激光和微波雷達測距遠、精度高，得到廣泛應用。為降低雷達的誤報率，基于激光雷達、微波雷達、機器視覺等多種傳感器的信息融合技術正成為研究和應用的熱點，以機器視覺為主的探測技術有可能徹底解決準確識別問題。防撞避撞的控制及處理方式：①向司機發(fā)出視聽預警信號，促使司機采取應急措施；②自動進行識別、判斷、處理和控制，即自動執(zhí)行減速、避撞、制動等操作。25目前二十五頁\總數三十三頁\編于十八點一種汽車防撞預警系統(tǒng)具有車距監(jiān)視功能，通過圖象顯示和聲音預警提醒駕駛員保持安全車距。26目前二十六頁\總數三十三頁\編于十八點基于機器視覺識別技術的新型防撞系統(tǒng)安裝在車上的攝像頭可以自動探測路況并預測潛在的危險，可能發(fā)生危險時，系統(tǒng)就會轉入“自動操作”，啟動應急制動和剎車系統(tǒng)來避免危險。與電腦相連的攝像機還可以分辨出汽車、騎車人及行人，配合當前各種參數迅速計算出事故可能的破壞程度，并做出相應反應。27目前二十七頁\總數三十三頁\編于十八點三、汽車先進控制系統(tǒng)簡介采用先進的傳感與檢測技術、通信技術和自動控制技術，提供多種形式的防撞、避撞、安全保障、自動駕駛等功能；主要有行車安全預警報警系統(tǒng)、縱向防撞避撞系統(tǒng)、側向防撞避撞系統(tǒng)、交叉口防撞避撞系統(tǒng)、視覺強化防撞避撞系統(tǒng)、事故前乘員安全保護系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、自動公路信息系統(tǒng)等。28目前二十八頁\總數三十三頁\編于十八點第一層次：車輛安全技術與輔助駕駛技術關鍵部件的研發(fā)，如車載傳感器（激光雷達、微波雷達、攝像機圖像處理等）、車載計算機和控制執(zhí)行機構等；安全行駛和駕駛輔助技術，如采用多傳感器融合技術將汽車與周圍車輛、障礙物、道路設施的相對距離、相對速度以及相對方位等檢測出來，通過微處理器進行計算、分析、判斷與決策，必要時給出報警，或情況緊急時控制系統(tǒng)進行強制減速或制動。29目前二十九頁\總數三十三頁\編于十八點第二層次：智能型自動駕駛系統(tǒng)屬于第一層次上的擴展和升級，最顯著的區(qū)別是自動化技術不再是輔助駕駛員解決一些緊急狀況下的部分操作，而是較全面地替代了人。在檢測行駛狀況、對駕駛操作的決策、尤其是對緊急狀況的判別方面，該層次的技術更突出智能檢測、智能決策和智能控制。這樣的智能汽車能自動導航、自動轉向、自動檢測和回避障礙物、自動操縱駕駛，尤其是在裝備有智能信息系統(tǒng)的智能公路上，能夠在充分保證安全車距的情況下以較高的速度自動行駛。30目前三十頁\總數三十三頁\編于十八點英特爾公司與斯坦福大學聯(lián)合研制的

無