發(fā)布時間：2023-03-21 17:06:37
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的汽車機(jī)電論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
當(dāng)今汽車電子技術(shù)已經(jīng)運用在現(xiàn)代汽車電器電路運行及維修等領(lǐng)域，汽車技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合也已經(jīng)成為推動汽車工業(yè)和電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。
2汽車電子技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用趨勢
2.1智能傳感器技術(shù)
隨著人民群眾的需求發(fā)展，智能化傳感器技術(shù)亟待普及。具體來講，未來的汽車傳感器應(yīng)具有模擬和處理信號的功能、對信號放大和處理的功能、較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力、自動進(jìn)行校正功能等。
2.2多媒體娛樂與智能通訊系統(tǒng)
現(xiàn)階段，隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，信息通信技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的普及，交通指揮中心和司乘人員之間的通信已經(jīng)很通暢，未來更多的應(yīng)用將在網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航、行車指南、無線因特網(wǎng)以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動和遠(yuǎn)程救援等方面開展。汽車逐步將變成移動的工作和休閑娛樂場所。
2.3安全防護(hù)技術(shù)
安全防護(hù)設(shè)計軟硬件兩個方面。硬件安全性從耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等方面考慮，質(zhì)量監(jiān)控是主要手段。軟件方面，軟件漏洞的隱患與后果，如功能的缺失、安全威脅等。對車輛電子控制安全造成的威脅，主要從局部物理、遠(yuǎn)程和內(nèi)部電子三個方面考慮。
3汽車電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域展望
（1）汽車整車系統(tǒng)總體控制。各功能單元通過總線進(jìn)行通信，傳輸信息，接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能，使車輛行駛功能控制達(dá)到最佳水平。系統(tǒng)化還使汽車制造核心技術(shù)同時重視硬件和軟件，由技術(shù)成熟者牽頭各相關(guān)企業(yè)制定切實可行的通信協(xié)議，使得技術(shù)實力弱勢的中小企業(yè)圍繞強(qiáng)勢的大公司，促使行業(yè)整體良性發(fā)展。
（2）功能模塊化。各種技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成化，使得汽車零部件產(chǎn)品功能模塊化，便于企業(yè)之間采購和組裝。以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模塊的集成和接口，標(biāo)準(zhǔn)化的配套和整車制造工藝統(tǒng)一，有利于產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。汽車電子技術(shù)應(yīng)用于各個功能模塊，使得所有功能模塊協(xié)調(diào)控制，統(tǒng)一服務(wù)于整個車輛。電子零部件企業(yè)承擔(dān)的職責(zé)將越來越大，汽車零部件產(chǎn)業(yè)在整個汽車工業(yè)中的作用和地位將越來越重要。
（3）高配成為標(biāo)配。汽車電子技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用變得普及。經(jīng)過近些年的發(fā)展，實際應(yīng)用。在未來汽車電子控制技術(shù)在汽車上將作為標(biāo)準(zhǔn)配置被使用。先如今，輪胎智能壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）與ABS、安全氣囊并稱為汽車三大安全系統(tǒng)，僅在奧迪A8、寶馬7系/5系、奔馳S/E系列等高端車型中作為標(biāo)準(zhǔn)配置。在電子技術(shù)的發(fā)展和人民大眾對汽車安全性的重視之下，不久的將來，這些東西很快會成為所有汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置?，F(xiàn)如今ABS已經(jīng)普及。
（4）傳感器技術(shù)的應(yīng)用。在汽車的電子控制過程中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國在高檔車輛上開始逐步使用傳感器技術(shù)用于輔助的駕駛防撞。另外在汽車駕駛考試過程中，傳感器技術(shù)在考試各關(guān)鍵評分環(huán)節(jié)應(yīng)用，但是在普通的民用環(huán)節(jié)還缺少物美價廉的更多產(chǎn)品。傳感器相關(guān)產(chǎn)品必將在汽車電子技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用過程中起到較大作用，以促進(jìn)車輛駕駛的智能化。
（5）“云計算”技術(shù)在自動駕駛領(lǐng)域應(yīng)用。目前IT技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了云時代?！霸朴嬎恪笨梢园丫植啃畔⑻幚砉蚕硖幚?。未來汽車駕駛和控制突破“傳感器-避障-目標(biāo)-方向盤”的傳統(tǒng)固有模式，使實現(xiàn)“目標(biāo)-電子控制-方向盤-自動駕駛”完全有可能。而且“云計算”將大大提高導(dǎo)航功能，降低出行者在陌生地區(qū)出行的壓力。
4結(jié)束語
智能交通系統(tǒng)（IntelligentTransportSystem,簡稱ITS），通過建立起一種包括信息技術(shù)、電子控制技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)以及計算機(jī)處理技術(shù)等多項先進(jìn)技術(shù)的集成智能系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于交通運輸管理體系中，從而實現(xiàn)全面、科學(xué)、實時、高效地對交通運輸進(jìn)行綜合管理的目的。利用ITS系統(tǒng)能夠?qū)π腥?、道路及車輛進(jìn)行綜合管理和統(tǒng)一指揮，實現(xiàn)交通運輸管理的規(guī)范化與統(tǒng)一化，對交通安全問題的控制具有很大的促進(jìn)作用，使得行駛車輛的事故率得到控制并在一定程度上提高了交通安全系數(shù)。
2汽車電子監(jiān)測關(guān)鍵性技術(shù)分析
在智能交通系統(tǒng)中主要汽車電子技術(shù)、傳感器及監(jiān)測系統(tǒng)三各部分作用于汽車電子監(jiān)測，下面對前兩項關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行簡要分析：
2.1汽車電子技術(shù)
隨著社會科學(xué)技術(shù)水平的提高，真空管、集成電路、晶體管等技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了計算機(jī)信息技術(shù)電子裝置的發(fā)展進(jìn)程并擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。電子技術(shù)在汽車中的應(yīng)用也逐漸受到了國內(nèi)外汽車行業(yè)的重視，自動優(yōu)化控制技術(shù)、機(jī)電一體耦合技術(shù)以及電子技術(shù)等綜合交叉使得小系統(tǒng)商品的發(fā)展已逐漸專業(yè)化和成熟化。
2.2傳感器
傳感器即轉(zhuǎn)換器，通過以轉(zhuǎn)換行駛車輛電子設(shè)備之外信號的方式能夠有效實現(xiàn)將非電量轉(zhuǎn)化為電量并進(jìn)行監(jiān)測的目的，最終使得電能形態(tài)被轉(zhuǎn)換。由于傳感器具有獲取電子設(shè)備外信息的功能并實現(xiàn)對行駛車輛安全性能的監(jiān)測，其作為汽車電子監(jiān)測的關(guān)鍵性技術(shù)使得汽車能夠?qū)崿F(xiàn)電子化、自動化及高檔化。通過利用傳感器的優(yōu)勢從設(shè)計角度出發(fā)，對汽車行駛過程中的參數(shù)進(jìn)行控制監(jiān)測，能夠有效降低汽車燃耗及安全故障的發(fā)生率。同時將傳感器與微電腦信息處理功能相結(jié)合使其在汽車電子監(jiān)測技術(shù)中具有關(guān)鍵性的作用。傳感器設(shè)置的數(shù)量一般都會以汽車的整體設(shè)計情況、軟硬件的配置以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的差異為依據(jù)，在其尺寸、形成及價格等方面進(jìn)行調(diào)整。傳感器的使用通常會受到較為嚴(yán)格的要求，由于汽車在行駛中需要適應(yīng)各種環(huán)境條件，環(huán)境溫度的變化、路面狀況及異常氣候等因素都會使汽車受到溫度變化的考驗，因此傳感器的設(shè)計必須達(dá)到抗震、溫度耐受性、耐水及抗電磁干擾等要求。
3在ITS系統(tǒng)中對汽車電子監(jiān)測技術(shù)的設(shè)計
電子數(shù)據(jù)的采集方案設(shè)計作為ITS系統(tǒng)中汽車電子監(jiān)測技術(shù)的設(shè)計首先需要考慮的問題，通常會以ITS系統(tǒng)的功能為前提對數(shù)據(jù)采集的時間間隔進(jìn)行合理設(shè)置，并對相關(guān)信號獲取的設(shè)備對象信息進(jìn)行采集，從而保證數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計的科學(xué)合理性，這一方式即程序輪詢式數(shù)據(jù)采集。此外，還需采取必要手段對采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)處理，從而保證系統(tǒng)能夠及時對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理以及信號來源設(shè)備的級別。例如，在設(shè)計過程中應(yīng)優(yōu)先對汽車的安全系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。汽車電子監(jiān)測系統(tǒng)以車載嵌入計算機(jī)系統(tǒng)為主要實現(xiàn)方式，對其進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)保證整體系統(tǒng)的可靠性、實時性與靈活性。監(jiān)測系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、處理及信息傳輸與執(zhí)行三個模塊，并以下圖所示的具體流程進(jìn)行工作。其中數(shù)據(jù)采集模塊是通過集合紅外線、傳感器、超聲波、攝像機(jī)及激光雷達(dá)等技術(shù)從而實現(xiàn)對汽車行駛中的路面情況進(jìn)行監(jiān)測，同時能夠?qū)τ行旭偮肪€發(fā)生變化等因素造成的異常及故障問題進(jìn)行快速反映，并收集汽車全局信號對其各項數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。通過利用傅里葉對采集數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和判斷，使得故障診斷就有合理的參考依據(jù)。
4結(jié)語
Keywords:automotiveelectronics,reconfigurablecomputing,reconfigurable-logicdevice,dynamicreconfigurabletechnology.
1引言
汽車歷經(jīng)百余年的發(fā)展，其機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到了近乎完美的程度，業(yè)界對汽車機(jī)械性能的改善已經(jīng)很難再有更大的提升空間。為了提高汽車的可靠性、功能性和舒適性，電子技術(shù)在汽車上被廣泛應(yīng)用。電子技術(shù)與機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)合，被認(rèn)為是當(dāng)前汽車技術(shù)發(fā)展過程中的一次“革命”。
汽車電子技術(shù)是汽車設(shè)計中的核心技術(shù)。汽車電子化的程度是衡量一個國家汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。汽車的設(shè)計者利用汽車電子技術(shù)開發(fā)新的車型，把它作為改善和提高汽車整體水平所采用的最重要的技術(shù)方案；汽車制造商則通過加快汽車電子化的進(jìn)程，把增加汽車電子裝置的數(shù)量等措施作為汽車的新賣點和奪取未來汽車市場的最重要手段。目前在國際上的中、高檔轎車的設(shè)計中，汽車電子產(chǎn)品平均已經(jīng)占到了汽車制造成本的27。這個數(shù)字還在不斷創(chuàng)造新高。據(jù)英飛凌（Infineon）公司預(yù)測，到2010年用于轎車上的汽車電子裝置的支出平均將占到整車制造成本的50。而在我國，每輛汽車的平均汽車電子設(shè)備應(yīng)用比例要比國際水平低5.5倍[1>。汽車電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是目前我國汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)步所面臨的一大契機(jī)和挑戰(zhàn)。
可重構(gòu)計算技術(shù)成形于上個世紀(jì)九十年代中期[2>。如圖1所示，其主要思想是利用可重構(gòu)邏輯器件（如FPGA）的可重構(gòu)特性，通過不同的器件配置文件來改變器件實現(xiàn)的功能，從而能夠以硬件的性能靈活實現(xiàn)多種應(yīng)用?？芍貥?gòu)計算技術(shù)避免了微處理器計算模式因為取指、譯碼等步驟導(dǎo)致的性能損失，同時也消除了專用集成電路（ASIC）計算模式因為前期設(shè)計制造的復(fù)雜過程帶來的高代價和不可重用等缺陷。可重構(gòu)計算技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用在了很多領(lǐng)域，如目標(biāo)匹配、大數(shù)值運算等等，都取得了非常好的效果。
圖1：微處理器、可重構(gòu)計算、專用集成電路等三種計算模式的比較
汽車電子產(chǎn)品有著很多特殊的需求，而可重構(gòu)計算作為一項新興的技術(shù)，具有的高性能、高靈活性、低開發(fā)周期、低成本等特征非常適合于汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用。
2汽車電子領(lǐng)域的需求分析
從1950年美國通用公司開創(chuàng)了將半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域的先河—將晶體管收音機(jī)安裝在汽車上開始，汽車電子產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)50多年的發(fā)展，目前已經(jīng)形成了功能多樣化、技術(shù)一體化、系統(tǒng)集成化、通信網(wǎng)絡(luò)化、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù)特征。當(dāng)前，汽車電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了優(yōu)化人-汽車-環(huán)境的整體關(guān)系的研究階段。汽車在滿足安全、節(jié)能、環(huán)保的同時，將進(jìn)一步滿足人們生活的需要，向舒適、便利、高效、數(shù)字化、信息化和智能化方向發(fā)展。
汽車電子技術(shù)主要有兩個大的應(yīng)用領(lǐng)域：一個是汽車電子控制系統(tǒng)，另一個是車載汽車電子裝置[3>。其中，汽車電子控制系統(tǒng)是機(jī)械和電子相結(jié)合的汽車電子產(chǎn)品，它的工作狀況會直接影響到汽車的性能。而車載汽車電子裝置則是可以在汽車環(huán)境下獨立使用的電子裝置，它的性能好壞并不影響汽車的性能。相比之下，汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)涉及到了機(jī)械和電子兩個學(xué)科領(lǐng)域，這兩部分的研發(fā)要協(xié)同進(jìn)行，所以整個過程比較復(fù)雜。車載電子裝置是IT行業(yè)中的應(yīng)用在汽車領(lǐng)域的擴(kuò)展，種類較多，例如遙控中央門鎖、車載電話、后座娛樂系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、車載計算機(jī)等等。這些產(chǎn)品因和整車的性能無關(guān)，可以獨立地進(jìn)行開發(fā)，所以和汽車電子控制系統(tǒng)相比，在開發(fā)的環(huán)節(jié)上比較簡單。
汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮蛹夹g(shù)發(fā)展的主要需求有如下幾個方面：
·性能高。目前在汽車電子產(chǎn)品中對性能要求最高的部分是車內(nèi)的信息娛樂系統(tǒng)。一個信息娛樂系統(tǒng)可能包括多通道音頻系統(tǒng)、DVD播放器、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)以及免提移動電話等等。這些子系統(tǒng)中涉及到的功能（如視頻處理等操作）需要強(qiáng)大的信號處理能力，對性能要求極高。另外，隨著汽車主動安全理念的深入人心，新的汽車安全系統(tǒng)開始采用圖像、視頻和雷達(dá)處理，同時引擎和剎車控制系統(tǒng)也將采用更復(fù)雜的計算控制策略，計算量龐大的實時運算將在應(yīng)付突發(fā)事件的時候發(fā)揮重要作用。這也給相關(guān)的汽車電子產(chǎn)品的處理能力提出了挑戰(zhàn)。
·靈活性強(qiáng)。汽車的設(shè)計者和制造商都面臨的一個嚴(yán)峻問題是必須保證汽車電子設(shè)備的壽命與汽車的壽命相匹配。汽車電子設(shè)備的生命周期很短，不斷出現(xiàn)的新興的汽車標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)本身的不斷變化進(jìn)一步導(dǎo)致選擇標(biāo)準(zhǔn)時必須考慮到其壽命、靈活性以及被接受的廣泛程度。為了保證汽車電子產(chǎn)品能夠緊跟汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，就要求汽車電子產(chǎn)品具有相當(dāng)?shù)撵`活性使其能夠根據(jù)需求做適時的改動。在當(dāng)前各種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，而業(yè)界又缺乏占據(jù)有絕對優(yōu)勢的標(biāo)準(zhǔn)的時候，對汽車電子技術(shù)的這一需求顯得尤其重要。
·可靠性高。汽車作為一類特殊的產(chǎn)品，經(jīng)常會工作在惡劣的環(huán)境下，這對應(yīng)用在其中的電子產(chǎn)品的可靠性提出了嚴(yán)格要求。電子產(chǎn)品的精密性使它成為影響整車可靠性、安全性的重要因素。特別是在汽車電子控制系統(tǒng)中，高溫的工作環(huán)境往往會給電子產(chǎn)品帶來損傷，這極大地增加了整車的危險性。這就要求電子產(chǎn)品能夠抵御住惡劣工作環(huán)境的干擾，同時具有適當(dāng)?shù)娜蒎e能力，能夠在受到部分損傷的時候?qū)⑵湓斐傻挠绊懡档阶畹汀?/p>
·開發(fā)時間短。盡量縮短新車型新產(chǎn)品的研發(fā)時間是汽車設(shè)計者和制造商追求的目標(biāo)之一。圖2顯示出在汽車電子產(chǎn)品方面的新技術(shù)研發(fā)周期是非常短的。這就要求汽車電子技術(shù)的研發(fā)需要有方便快捷的開發(fā)平臺，并且在技術(shù)研發(fā)上有延續(xù)性和可復(fù)用性，盡量縮短開發(fā)時間。特別是在車載汽車電子裝置的研發(fā)中，因為它們與汽車本身的性能無關(guān)，所以更可以不受到整車其它部分研發(fā)進(jìn)展的約束，需要在盡量短的時間內(nèi)開發(fā)出適合需要的產(chǎn)品。
·成本低。汽車產(chǎn)業(yè)對價格的影響十分敏感。價格是決定汽車產(chǎn)品競爭力的重要因素之一。選用合適的技術(shù)、材料和器件對汽車工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著汽車電子產(chǎn)品在整車成本中所占份額的增加，盡量降低這部分電子產(chǎn)品的成本是一個極為關(guān)鍵的問題。
圖2：汽車領(lǐng)域項目創(chuàng)新周期和開發(fā)時間示意圖[4>
以上我們討論了在汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品技術(shù)的一些基本需求。除此之外汽車電子產(chǎn)品還需要盡量降低能耗以及減少占據(jù)的空間等。
3可重構(gòu)計算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用前景
在當(dāng)前的汽車電子產(chǎn)品中，大量使用了微處理器和專用集成電路實現(xiàn)關(guān)鍵功能?？芍貥?gòu)計算技術(shù)的出現(xiàn)為汽車電子產(chǎn)品提供了另一個高效靈活的選擇。
可重構(gòu)計算技術(shù)的發(fā)展主要依賴于可重構(gòu)邏輯器件技術(shù)和動態(tài)重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，目前商用的可重構(gòu)邏輯器件在單片上已經(jīng)可以集成數(shù)以百萬計的基本邏輯門單元和其它各種復(fù)雜的計算邏輯，甚至有的高端器件上已經(jīng)集成了多個微處理器核進(jìn)一步加強(qiáng)器件的計算能力[5>。這為原來只是用于實現(xiàn)簡單的膠合邏輯和原形系統(tǒng)設(shè)計的可重構(gòu)邏輯器件能夠逐步占領(lǐng)計算系統(tǒng)的核心地位提供了基本支持。動態(tài)重構(gòu)是當(dāng)前可重構(gòu)計算技術(shù)的研究熱點之一，它是指在不影響當(dāng)前系統(tǒng)正常運行的前提下，將可重構(gòu)邏輯器件上的部分資源配置為新的功能，從而提高資源利用率和增加系統(tǒng)性能。動態(tài)重構(gòu)是可重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展方向，目前主要集中在如何減少器件重構(gòu)開銷、優(yōu)化資源調(diào)度等方面的研究上。
與傳統(tǒng)的采用微處理器和專用集成電路的汽車電子產(chǎn)品相比較，利用可重構(gòu)計算技術(shù)的汽車電子產(chǎn)品具有以下優(yōu)點：
·可重構(gòu)計算技術(shù)能夠高效實現(xiàn)特定功能?？芍貥?gòu)邏輯器件上都是硬連線邏輯，它是通過改變器件的配置來改變功能的。器件的配置信息一旦被加載，整個系統(tǒng)就可以以硬件的性能大大加快功能的實現(xiàn)。汽車電子產(chǎn)品中那些計算量龐大的功能，典型的例子如視頻處理，其核心算法是定點數(shù)據(jù)上的算術(shù)密集型信號處理操作。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這些操作是適合在可重構(gòu)邏輯器件上高效實現(xiàn)的。將可重構(gòu)邏輯器件用于加速核心算法的執(zhí)行，再補(bǔ)充另外的微處理器與之耦合用于執(zhí)行輔助功能，如輸入、輸出等操作，是很好的可重構(gòu)計算系統(tǒng)的構(gòu)建方式。目前已經(jīng)有多個利用可重構(gòu)計算技術(shù)的高效的視頻處理系統(tǒng)，并已經(jīng)在汽車電子領(lǐng)域廣泛使用[6>。
·可重構(gòu)計算技術(shù)能夠通過動態(tài)改變器件配置來靈活滿足多種功能需求。動態(tài)可重構(gòu)特性使得同一可重構(gòu)邏輯器件能夠滿足不同的設(shè)計需求，這一點是傳統(tǒng)的專用集成電路計算模式不能夠達(dá)到的。汽車電子產(chǎn)品不同于一般的電子產(chǎn)品，它受到了很多因素的束縛。例如車型的限制，采用相同基本設(shè)計的同一款汽車會有經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)型和豪華型等不同型號。這就要求針對不同的型號都要有相應(yīng)的電子產(chǎn)品支持。為每個型號的汽車都分別設(shè)計專門的計算核心單元和電路的代價是高昂的，可重構(gòu)計算技術(shù)就可以消除這個障礙。汽車設(shè)計者可以僅開發(fā)出一款運用了可重構(gòu)邏輯器件的原型系統(tǒng)，然后根據(jù)不同的車型要求靈活地將可重構(gòu)邏輯器件配置為相應(yīng)的功能。另外，由于在業(yè)界缺少占有絕對優(yōu)勢的標(biāo)準(zhǔn)，采用何種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也是設(shè)計者必須解決的難題。例如，當(dāng)前車上總線就有LIN、CAN、MOST等多種標(biāo)準(zhǔn)共存，不同標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)都有很大差異，為了使這些總線標(biāo)準(zhǔn)間不發(fā)生沖突，就可以考慮利用可重構(gòu)邏輯器件作為各標(biāo)準(zhǔn)間的橋接邏輯。
·可重構(gòu)計算技術(shù)適合惡劣工作環(huán)境下的應(yīng)用。當(dāng)前的可重構(gòu)計算技術(shù)已經(jīng)經(jīng)受住了很多極端工作環(huán)境的考驗，例如NASA的“勇氣”號和“機(jī)遇”號火星車上就使用了大量可重構(gòu)邏輯器件。在汽車應(yīng)用領(lǐng)域，溫度會給汽車電子產(chǎn)品帶來最大的損傷。業(yè)界最高的節(jié)點溫度是150攝氏度，而用于惡劣環(huán)境下的可重構(gòu)邏輯器件的特殊封裝足夠保證系統(tǒng)在此情況下的正常運行。利用可重構(gòu)邏輯器件的另一個優(yōu)勢是不需要微處理器必需的散熱系統(tǒng)，大大減少了電子產(chǎn)品占據(jù)的空間。另外可重構(gòu)邏輯器件具有的大量的冗余可重構(gòu)邏輯資源，使得當(dāng)器件的某些區(qū)域被破壞的時候，系統(tǒng)可以使用動態(tài)重構(gòu)技術(shù)自動避開這些區(qū)域同時利用周邊的其它邏輯資源組合替代該區(qū)域被破壞的功能。
·可重構(gòu)計算技術(shù)具有強(qiáng)大的技術(shù)支持來加速產(chǎn)品開發(fā)。不同于專用集成電路的設(shè)計，可重構(gòu)計算技術(shù)不需要大量的NRE（Non-RecurringEngineering）工作。器件廠商會配合不同的可重構(gòu)邏輯器件提供相應(yīng)的開發(fā)工具和流程，同時還會提供大量參考設(shè)計和IP核以減少設(shè)計者的重復(fù)勞動并提高設(shè)計的可靠性。還有很多技術(shù)已經(jīng)成熟的仿真工具和驗證工具可以在設(shè)計的各個階段用于保證設(shè)計的正確性，減少了出錯返工導(dǎo)致的時間浪費。
·可重構(gòu)計算技術(shù)的使用能夠大大降低系統(tǒng)成本。系統(tǒng)成本的降低主要體現(xiàn)在兩個部分：一個是在設(shè)計過程中，另一個是在運行過程中。目前的車用可重構(gòu)邏輯器件的單價最低已經(jīng)降至1.5美元，而且利用它實現(xiàn)應(yīng)用的開發(fā)成本又遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于專用集成電路。可重構(gòu)邏輯器件的靈活性使得它不必像專用集成電路一樣，一個細(xì)微的修改就會導(dǎo)致整個電路的重新設(shè)計與制作。同時，在系統(tǒng)運行的時候經(jīng)過分析可以確定有的功能不會同時被使用，那么設(shè)計者就可以考慮利用動態(tài)重構(gòu)技術(shù)在不同的需求時段里分別實現(xiàn)這兩個功能，做到“一片多用”，節(jié)省了資源、空間和成本。
從上面的討論可以看出，將可重構(gòu)計算技術(shù)應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢，是切實可行的技術(shù)方案。當(dāng)前，業(yè)界也已經(jīng)注意到了可重構(gòu)計算技術(shù)的應(yīng)用前景。
4可重構(gòu)計算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域面臨的問題
雖然可重構(gòu)計算技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)在多個領(lǐng)域取得了長足進(jìn)展，但是在汽車電子領(lǐng)域具體應(yīng)用的時候，還會面臨很多問題。下面列舉幾個最典型的問題：
·可重構(gòu)邏輯器件的選型。目前生產(chǎn)商用可重構(gòu)邏輯器件的幾大廠商：Xilinx，Actel，Altera和Lattice等都已經(jīng)開始關(guān)注汽車電子領(lǐng)域并陸續(xù)有產(chǎn)品推出。這些產(chǎn)品的硬件結(jié)構(gòu)、處理能力和市場價格等都各不相同。如何針對應(yīng)用進(jìn)行合適的器件選型是一個非常重要的問題。當(dāng)前的可重構(gòu)邏輯器件基本都是基于SRAM、Flash或者反熔絲技術(shù)。這三種技術(shù)各有千秋，其中主流的基于SRAM的器件目前已經(jīng)具有非常強(qiáng)大的處理能力；基于Flash的器件較少但是性價比較高；基于反熔絲技術(shù)的器件不具有多次重構(gòu)的能力但是可靠性較好。所以針對不同的應(yīng)用場合進(jìn)行器件選型需要在對應(yīng)用和器件信息都非常熟悉的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
·可重構(gòu)邏輯器件上應(yīng)用的實現(xiàn)。雖然目前已經(jīng)有多種方法簡化了利用可重構(gòu)計算技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用的開發(fā)過程。但是用硬件描述語言或者硬件原理圖來設(shè)計由可重構(gòu)邏輯器件執(zhí)行的應(yīng)用程序?qū)τ诖蟛糠謶?yīng)用開發(fā)者來說還是陌生和困難的。為了排除軟件設(shè)計者在軟件算法的硬件化實現(xiàn)中碰到的困難，已經(jīng)有多種類高級語言的硬件描述語言被開發(fā)出來，但是這些技術(shù)還并不成熟。由EDA軟件廠商推出的各種硬件應(yīng)用設(shè)計軟件，也還存在著一些局限和缺陷，而且不能夠完全發(fā)揮出可重構(gòu)計算技術(shù)的威力。這就要求汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計者務(wù)必掌握利用可重構(gòu)計算技術(shù)的設(shè)計思想并將其滲透到產(chǎn)品的設(shè)計中去。
·可重構(gòu)邏輯器件的可靠性保證。不同于傳統(tǒng)的微處理器和專用集成電路計算模式，可重構(gòu)邏輯器件是通過改變器件配置來改變功能的。特別是基于SRAM的器件，是由存儲在器件上的配置信息來控制器件中各邏輯單元間的硬連線的。因此通過配置端口輸入其它的配置信息就可能改變甚至損壞器件的功能，而在以前則不會出現(xiàn)類似情況。為了防范這些問題，就需要在關(guān)鍵電子設(shè)備上采用基于反熔絲技術(shù)的只能一次重構(gòu)的可重構(gòu)邏輯器件或者使用對配置信息加密等方法。
·動態(tài)重構(gòu)技術(shù)的研發(fā)與使用。雖然動態(tài)重構(gòu)技術(shù)在理論上已經(jīng)有了很大發(fā)展，并且有很多原型系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)。但是由于技術(shù)條件限制，目前缺乏具有普適性的研發(fā)方法，真正使用在產(chǎn)品上的技術(shù)也還有一些不足。這需要業(yè)界和學(xué)術(shù)界協(xié)作，針對汽車電子領(lǐng)域的關(guān)鍵應(yīng)用進(jìn)行攻關(guān)，盡量多地將當(dāng)前已經(jīng)成熟的動態(tài)重構(gòu)技術(shù)應(yīng)用在汽車電子產(chǎn)品上，帶來高效率、高資源利用率等優(yōu)勢。同時開展對動態(tài)重構(gòu)技術(shù)的方法學(xué)的研究，為將動態(tài)重構(gòu)技術(shù)更廣泛地應(yīng)用在電子產(chǎn)品領(lǐng)域提供技術(shù)保障。
“三個結(jié)合”是指在電工技能訓(xùn)練中要注重講解示范與示范練習(xí)相結(jié)合、循序漸進(jìn)與啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合、正確評價與反饋整改相結(jié)合。
1、講解示范與規(guī)范練習(xí)相結(jié)合
講解和示范在技能訓(xùn)練過程中是不可缺少的，準(zhǔn)確講解與標(biāo)準(zhǔn)示范有利于學(xué)習(xí)者不斷的調(diào)整頭腦中的動作表象，形成準(zhǔn)確的定向映象，進(jìn)而在實際操作中可以調(diào)節(jié)動作的執(zhí)行。示范操作必須按照正確的姿勢去準(zhǔn)確地操作，教師的肢體移動，一招一式，乃至指向解說必須標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，不能有任何的多余動作、不良動作，更不能有錯誤動作，以免造成學(xué)生錯誤模仿。練習(xí)是技能形成的基本途徑，是有目的的、有步驟、有指導(dǎo)的活動。教師的準(zhǔn)確講解結(jié)合操作示范，可以使學(xué)生具體、直觀的感受到所學(xué)操作技能的形成過程，加深對技能訓(xùn)練內(nèi)容的理解。
在汽車電工技能訓(xùn)練過程中，教師對每一種電工工具、儀表儀器的使用方法要講解清楚。例如：關(guān)于萬用表的使用，教師要講清以下幾個方面：①萬用表要水平放置；②使用前應(yīng)先檢查指針是否指在零點；若不指在零點，應(yīng)先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零；③萬用表面板上有兩個插孔，分別標(biāo)注“+”、“-”兩種符號。測量時，應(yīng)把紅色表棒插入“+”插孔，黑色表棒插入“-”插孔；④根據(jù)測量的種類和量程調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置；⑤選擇合適的量程。測量電壓和電流時，如事先不知道被測量的大小，應(yīng)把轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到最大量程試測，然后根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)情況逐步變換為合適的量程，再進(jìn)行測量；萬用表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之二位置以上時，表明量程合適，測量結(jié)果比較準(zhǔn)確。測量電阻時，萬用表的指針偏移到歐姆中心值時，測量結(jié)果最準(zhǔn)確。⑥萬用表使用完畢后，務(wù)必將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流電壓的最高量程檔，以防他人誤用，造成損壞。
在準(zhǔn)確講解的基礎(chǔ)上，結(jié)合動作示范，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范練習(xí)，做到講練一體化。因為實習(xí)教學(xué)就是以專業(yè)理論的系統(tǒng)性和工藝過程的連貫性為內(nèi)在聯(lián)系的技術(shù)技能的有效傳授方式，所以在給學(xué)生作操作示范的過程中，應(yīng)輔以必要的“解說詞”，交待動作的順序和要領(lǐng)，講清操作的關(guān)鍵和理由。講解的語言應(yīng)當(dāng)注意邏輯性和專業(yè)術(shù)語化。例如：使用萬用表測量電阻，第一步，把萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)放在電阻檔上，選擇適當(dāng)量程（測量前根據(jù)被測電阻值用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇適當(dāng)量程，一般以電阻刻度的中間位置接近被測電阻值為好）。第二步，量程選定后，測量前將兩個表筆短路，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針在電阻刻度的零位上。第三步，將兩個表筆分別與電阻兩端相連接，讀出電阻的讀數(shù)。傳授給學(xué)生正確的操作方法之后，讓學(xué)生自主練習(xí)。這些看似簡單的操作，如果學(xué)生不能使用正確的方法進(jìn)行規(guī)范練習(xí)，很難達(dá)到預(yù)期的訓(xùn)練效果，甚至發(fā)生儀表損壞等故障。特別是對于一些學(xué)生容易出錯的操作規(guī)程，一開始就應(yīng)該讓學(xué)生進(jìn)行規(guī)范練習(xí)。
2、循序漸進(jìn)與啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合
技能訓(xùn)練是一個循序漸進(jìn)的過程，操作技能的形成，一般都要經(jīng)過掌握局部動作階段、動作交替階段、動作協(xié)調(diào)階段和動作完善階段。在教學(xué)過程中，必須遵循課題的邏輯順序，由淺入深、由易到難、由簡到繁由局部到整體、由慢速到快速地進(jìn)行，使學(xué)生易于理解和記憶、便于掌握和鞏固所學(xué)的基本操作技能。不可貪多求快，否則會欲速則不達(dá)。筆者認(rèn)為整個汽車電工技能訓(xùn)練過程可分為四個階段：第一階段，安全用電常識及常用工具、儀器、儀表的正確使用。教師對學(xué)生進(jìn)行必要的安全用電常識教育，使其了解電的性能，熟悉電工操作規(guī)程，學(xué)會正確使用常用儀器儀表，為安全、有序、正確、規(guī)范的汽車電工技能訓(xùn)練打下良好的基礎(chǔ)。第二階段，用常用儀器、儀表檢測汽車電器各總成件。要求學(xué)生了解汽車電器各總成件的結(jié)構(gòu)與作用，熟悉它們的技術(shù)性能和主要參數(shù)，掌握各總成件質(zhì)量的判斷方法。第三階段，綜合性技能訓(xùn)練。著重培養(yǎng)學(xué)生綜合知識的應(yīng)用能力及實踐能力，要求學(xué)生將所學(xué)過的知識進(jìn)行綜合，通常一個技能訓(xùn)練課題中用到幾部分內(nèi)容，當(dāng)同學(xué)以學(xué)過全車線路的有關(guān)基礎(chǔ)知識，例如：電源系、啟動系、點火系等概念后，讓學(xué)生綜合運用這些知識對車輛電路故障進(jìn)行檢測。教師對技能訓(xùn)練的內(nèi)容進(jìn)行簡單的講解，然后引導(dǎo)同學(xué)按步驟進(jìn)行檢測。第四階段，熟悉協(xié)調(diào)和操做水平的提高。在學(xué)生掌握如何診斷與排除汽車電路故障以后，應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)工藝要求，并讓學(xué)生運用中間斷路法進(jìn)行故障的診斷與排除。上述四個階段是一個由淺到深、由易到難的過程，教師在技能訓(xùn)練過程中應(yīng)按照循序漸進(jìn)的原則進(jìn)行講解，同時對重點、難點問題，堅持循序漸進(jìn)和啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合。例如：在前照燈光線路連接時，采用把實驗分成兩部分：先讓學(xué)生自己動手進(jìn)行燈光線路的連接，當(dāng)學(xué)生看到自己連接的前照燈線路接上電源后即正常發(fā)光時，欣喜之情溢于言表，學(xué)生對實習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣；此時再讓學(xué)生把變光線路燈光繼電器線路接上進(jìn)行實驗，從而達(dá)到化繁為簡的效果。另外，對學(xué)生技能訓(xùn)練中出現(xiàn)的問題和錯誤加以啟發(fā)性的分析，如學(xué)生在不解體檢測硅整流發(fā)電機(jī)時，測出的數(shù)據(jù)有時是錯誤的，但不知道如何檢查和判斷數(shù)據(jù)的正確與否，這就需要老師給予啟發(fā)和指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生測量數(shù)據(jù)不符的原因及檢查方法，一步步給予指導(dǎo)，通過教師由淺入深的逐步引導(dǎo)和分析，學(xué)生對檢測方法有了整體上的認(rèn)識，并將逐漸提高如何發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。3、正確評價與反饋整改相結(jié)合
正確評價技能訓(xùn)練成績是激發(fā)學(xué)生熱情、調(diào)動學(xué)生積極性的重要手段。通過考評發(fā)現(xiàn)問題，并及時反饋給學(xué)生進(jìn)行整改，做到正確評價和反饋整改相結(jié)合，逐漸提高學(xué)生的操作技能。在技能訓(xùn)練過程中，筆者采取多元化的評價方式評價學(xué)生的成績，具體做法是：①將技能訓(xùn)練成績分為應(yīng)知和應(yīng)會兩部分，既考核理論知識，又考核實際操作。②采取教師與學(xué)生評價相結(jié)合的方式，除了教師根據(jù)學(xué)生操作情況進(jìn)行評定成績外，設(shè)定一定比例的學(xué)生的自評分。學(xué)生的自評分，又分為學(xué)生本人自我評價和小組評價。③讓一位學(xué)生操作，其余學(xué)生觀看，通過評議得出分?jǐn)?shù)。④每進(jìn)行一次技能訓(xùn)練評定一次成績。對那些不滿意自己目前成績的同學(xué)允許他們通過一段時間練習(xí)改進(jìn)后重新評定成績，引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生對自己不斷提出新要求，從而達(dá)到不斷提高、不斷創(chuàng)新的目的。多元化的考核方式有教師考核、學(xué)生自我考核、師生間、學(xué)生間能相互學(xué)習(xí)相互促進(jìn)，極大調(diào)動了學(xué)生技能訓(xùn)練的積極性，效果很好。教師在正確評價的基礎(chǔ)上及時將信息反饋給學(xué)生，對出現(xiàn)的問題，提出整改措施，達(dá)到糾正錯誤提高技能的目的。另外，筆者還通過舉辦一年一度的學(xué)生技能比賽，考核學(xué)生獨立完成實際操作任務(wù)的能力，檢測學(xué)生的技訓(xùn)水平。例如：2007年11月份筆者組織的汽車電子工程專業(yè)學(xué)生技能比賽，考題是《硅整流發(fā)電機(jī)故障的檢修》，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)，完成檢測與維修，并有一定的工藝要求。通過嚴(yán)格的考評，不僅能比較公平地評定技能訓(xùn)練的成績，而切可以督促學(xué)生認(rèn)真、規(guī)范地完成技能訓(xùn)練的每一個環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的競爭意識，提高技能訓(xùn)練的實效性。教師要培養(yǎng)學(xué)生善于從自己的體驗中獲得內(nèi)部反饋信息，發(fā)現(xiàn)自己操作中存在的問題，確定改正方法，并主動地嘗試、糾正與自我完善。
二、技能訓(xùn)練過程中應(yīng)把握“三個環(huán)節(jié)”
在技能訓(xùn)練過程中，教師應(yīng)把握好以下三個環(huán)節(jié)：第一個環(huán)節(jié)：教師引導(dǎo)學(xué)生參與；第二個環(huán)節(jié)：教師輔導(dǎo)學(xué)生操作；第三個環(huán)節(jié)：教師指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用。教師活動主要表現(xiàn)為引導(dǎo)-輔導(dǎo)-指導(dǎo)，學(xué)生活動主要表現(xiàn)為參與-操作-應(yīng)用。筆者認(rèn)為學(xué)生的技能訓(xùn)練既要適合專業(yè)的崗位需求，又要注重中職學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的職業(yè)技能。
1、教師引導(dǎo)學(xué)生參與
教師引導(dǎo)指技能訓(xùn)練起步上的引導(dǎo)。中職學(xué)生文化基礎(chǔ)比較薄弱，學(xué)習(xí)興趣不濃厚。由于汽車電子工程專業(yè)課程理論較深，專業(yè)性、實踐性強(qiáng)，許多學(xué)生學(xué)習(xí)存在一定的困難，上課聽不懂而學(xué)不好，由于學(xué)不好而不愿學(xué)，因此學(xué)習(xí)動力不足，容易失去信心，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。教師要善于正確巧妙地引動學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，做好知識儲備，保證技能訓(xùn)練的順利進(jìn)行。初次接觸技能訓(xùn)練，部分學(xué)生存在對“電”的恐懼心理而縮手所腳，教師應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)，對學(xué)生進(jìn)行必要的安全用電常識教育使其了解電的性能，鼓勵學(xué)生多動手、多實踐。同時教師還應(yīng)對安全文明操作規(guī)范和如何防止操作中易出現(xiàn)的問題做出必要的說明，列舉錯誤操作可能帶來得危害。例如：按裝起動機(jī)往接線柱上連接電源線時，首先要注意，工具不能與鐵接觸否則會出現(xiàn)打火現(xiàn)象，同時指出螺母緊固要適當(dāng)，如果過緊，不僅費事費力，而且還會將起動機(jī)電磁開關(guān)絕緣墊損壞。小的失誤可能造成嚴(yán)重的后果，這樣非常簡單的細(xì)節(jié)如不按規(guī)范去做，可能存在重大安全隱患（老師可以演示一遍）。
2、教師輔導(dǎo)學(xué)生操作
教師對學(xué)生操作練習(xí)要給予全面輔導(dǎo)，教師應(yīng)面對不同基礎(chǔ)，不同潛質(zhì)的學(xué)生，要把學(xué)習(xí)時間作為變數(shù)，以“學(xué)會”為質(zhì)量基礎(chǔ)，因人而異，彈性操作，做到“上不封頂”，支持每一位學(xué)習(xí)進(jìn)度快的學(xué)生，達(dá)到更高的目標(biāo)；“下能保底”根據(jù)不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，保證最基本的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。既要注重共性問題，又要注意個別差異。共性問題采用集中輔導(dǎo)，個性問題作個別輔導(dǎo)，使學(xué)生的操作技能不斷形成和提高。例如：硅整流發(fā)電機(jī)技術(shù)性能的檢測。首先讓學(xué)生利用萬用表對發(fā)電機(jī)勵磁繞組、定子三相繞組的短路、段路及搭鐵進(jìn)行檢測，學(xué)生動手測試時，教師發(fā)現(xiàn)個別問題及時糾正，必要時還要手把手的輔導(dǎo)。個別輔導(dǎo)針對性強(qiáng)，易發(fā)現(xiàn)操作中的不規(guī)范動作，利用個別輔導(dǎo)解決個別問題是非常有效的。另外，對汽車起動機(jī)、分電器、繼電器等，老師輔導(dǎo)學(xué)生自己動手拆裝，直觀了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征及工作原理，熟悉他們的技術(shù)性能與作用。
關(guān)鍵字：汽車電機(jī)故障方法
1.電機(jī)故障診斷的特點及實施電機(jī)故障診斷的意義
1.1電機(jī)故障診斷的特點
電機(jī)的功能是進(jìn)行電能與機(jī)械能量的轉(zhuǎn)換，涉及因素很多，如電路系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、絕緣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、通風(fēng)散熱系統(tǒng)等。哪一部分工作不良或其相互之間配合不好，都會導(dǎo)致電機(jī)出現(xiàn)故障。因此，電機(jī)故障要比其它設(shè)備的故障更復(fù)雜，其故障診斷所涉及到的技術(shù)范圍更廣，對診斷人員的要求也就更高。一般來說，電機(jī)故障診斷涉及到的知識領(lǐng)域主要有[20]：電機(jī)理論、電磁測量、信號處理、計算機(jī)技術(shù)、熱力學(xué)、絕緣技術(shù)、人工智能等。電機(jī)故障診斷的復(fù)雜性還表現(xiàn)在故障特征量的隱含性、故障起因與故障征兆之間的多元性。一種故障可能表現(xiàn)出多種征兆，有時不同故障起因也可能會反映出同一個故障征兆，這種情況下很難立即確定其真正的故障起因。另外，電機(jī)的運行還與其負(fù)載情況、環(huán)境因素等有關(guān)，電機(jī)在不同的狀態(tài)下運行，表現(xiàn)出的故障狀態(tài)各不相同，這進(jìn)一步增加了電機(jī)故障診斷難度，所以要求對電機(jī)進(jìn)行故障診斷首先必須掌握電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)原理、電磁關(guān)系和進(jìn)行運行狀況分析的方法，即掌握電機(jī)各種故障征兆與故障起因間的關(guān)系的規(guī)律。
1.2實施電機(jī)故障診斷的意義
電機(jī)的驅(qū)動易受逆變器故障的影響，在交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中，逆變器短路故障將會使電機(jī)產(chǎn)生有規(guī)律波動的或是恒定的饋電扭矩，使車輛突然減速。研究表明：逆變器出現(xiàn)故障時，永磁感應(yīng)電機(jī)將產(chǎn)生較大的饋電扭矩，而且永磁電機(jī)也有存在潛在的高消磁電流的問題。而感應(yīng)電機(jī)在逆變器出現(xiàn)故障時所產(chǎn)生有規(guī)律的饋電扭矩將由于有持續(xù)的負(fù)載而迅速衰減，這說明了感應(yīng)電機(jī)具有較高的容錯能力，適應(yīng)混合動力系統(tǒng)的要求。開關(guān)電機(jī)磁阻是最具有故障容錯能力的電機(jī)，而且當(dāng)其有一個逆變器支路出現(xiàn)故障時電機(jī)仍能產(chǎn)生凈扭矩，另外，開關(guān)磁阻電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)緊湊，但是開關(guān)磁阻電機(jī)有較大的噪聲和扭矩脈沖，而且需要位置檢測器，而這些缺點使得開關(guān)磁阻電機(jī)在現(xiàn)階段不適合應(yīng)用于混合動力客車上。在混合動力客車動力系統(tǒng)中，電機(jī)是作為輔助動力的，而且電機(jī)屬于高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，如果電機(jī)出現(xiàn)故障，電機(jī)產(chǎn)生的瞬態(tài)扭矩將使車輛的穩(wěn)定性和動力性將受到影響，而且，電機(jī)由高壓電池組驅(qū)動，如果電機(jī)出現(xiàn)故障而不能及時容錯，電機(jī)產(chǎn)生的瞬態(tài)電流將使電池受到損害，因此在混合動力系統(tǒng)中對電機(jī)進(jìn)行故障診斷是非常必要的。
2.電機(jī)的故障診斷方法及典型故障診斷分析
2.1電機(jī)故障的診斷方法
（1）傳統(tǒng)的電機(jī)故障診斷方法
在傳統(tǒng)的基于數(shù)學(xué)模型的診斷方法中，經(jīng)典的基于狀態(tài)估計或過程參數(shù)估計的方法被應(yīng)用于電機(jī)故障檢測。圖1為用此類方法進(jìn)行故障診斷的原理框圖。這種方法的優(yōu)點是能深入電機(jī)系統(tǒng)本質(zhì)的動態(tài)性質(zhì)，可實現(xiàn)實時診斷，而缺點是需建立精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，選擇適當(dāng)決策方法，因此，當(dāng)電機(jī)系統(tǒng)模型不確定或非線性時，此類方法就難以實現(xiàn)了。
（3）基于模糊邏輯的電機(jī)故障診斷方法
圖3為基于模糊邏輯的電機(jī)故障診斷方法框圖，故障診斷部分是一個典型的模糊邏輯系統(tǒng)，主要包括模糊化單元、參考電機(jī)、底層模糊規(guī)則和解模糊單元。其中，模糊推理和底層模糊規(guī)則是模糊邏輯系統(tǒng)的核心，它具有模擬人的基于模糊概念的推理能力，該推理過程是基于模糊邏輯中的蘊涵關(guān)系及推理規(guī)則來進(jìn)行的。模糊規(guī)則的制定有兩種基本方法：第一，啟發(fā)式途徑來源于實際電機(jī)操作者的語言化的經(jīng)驗。第二，是采用自組織策略從正常和故障電機(jī)測量獲得的信號進(jìn)行模糊故障診斷的制定，將此方法通過計算機(jī)仿真實現(xiàn)，對電機(jī)故障有較好的識別能力。
（4）基于遺傳算法的電機(jī)故障診斷方法
遺傳算法是基于自然選擇和基因遺傳學(xué)原理的搜索算法，它的推算過程就是不斷接近最優(yōu)解的方法，因此它的特點在于并行計算與全局最優(yōu)。而且，與一般的優(yōu)化方法相比，遺傳算法只需較少的信息就可實現(xiàn)最優(yōu)化控制。由于一個模糊邏輯控制器所要確定的參變量很多，專家的經(jīng)驗只能起到指導(dǎo)作用，很難根據(jù)指導(dǎo)準(zhǔn)確地定出各項參數(shù)，而反復(fù)試湊的過程就是一個尋優(yōu)的過程，遺傳算法可以應(yīng)用于該尋優(yōu)過程，較有效地確定出模糊邏輯控制器的結(jié)構(gòu)和數(shù)量。
遺傳算法應(yīng)用于感應(yīng)電機(jī)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法的框圖如圖4所示。設(shè)計神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵在于如何確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及連接權(quán)系數(shù)，這就是一個優(yōu)化問題，其優(yōu)化的目標(biāo)是使得所設(shè)計的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有盡可能好的函數(shù)估計及分類功能。具體地分，可以將遺傳算法應(yīng)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和訓(xùn)練兩個方面，分別構(gòu)成設(shè)計遺傳算法和訓(xùn)練遺傳算法。許多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計細(xì)節(jié)，如隱層節(jié)點數(shù)、神經(jīng)元轉(zhuǎn)移函數(shù)等，都可由設(shè)計遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)重可由訓(xùn)練遺傳算法優(yōu)化。這兩種遺傳算法的應(yīng)用可使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)得以優(yōu)化，特別是用DSP來提高遺傳算法的速度，可使故障響應(yīng)時間小于300μs，不僅單故障信號診斷準(zhǔn)確率可達(dá)98%，還可用于雙故障信號的診斷，其準(zhǔn)確率為66%。
近年來，電機(jī)故障診斷的智能方法在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上得到了飛速發(fā)展，新型的現(xiàn)代故障診斷技術(shù)不斷涌現(xiàn)：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等都在電機(jī)故障診斷領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，自動化系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，使其產(chǎn)生故障的可能性和復(fù)雜性劇增，僅靠一種理論或一種方法，無論是智能的還是經(jīng)典的，都很難實現(xiàn)復(fù)雜條件下電機(jī)故障完全、準(zhǔn)確、及時地診斷，而多種方法綜合運用,既可是經(jīng)典方法與智能方法的結(jié)合，也可是兩種或多種智能方法的結(jié)合，兼顧了實時性和精確度,因此多種方法的有機(jī)融合、綜合運用這一趨勢將成為必然，也將成為電機(jī)故障在線診斷技術(shù)發(fā)展的主流方向。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳清泉,詹宜君，21世紀(jì)的綠色交通工具——電動汽車[M]，北京:清華大學(xué)出版社,2001
論文寫作當(dāng)中引用的觀點資料和數(shù)據(jù)是可以找到的，是方便讀者查閱的，也就是說提供的文獻(xiàn)資料是真實可靠的，參考文獻(xiàn)的寫作也是論文作者對文獻(xiàn)作者的尊重。以下是學(xué)術(shù)參考網(wǎng)的小編整理的關(guān)于汽車輪胎論文參考文獻(xiàn)，供大家參考閱讀。
汽車輪胎論文參考文獻(xiàn)：
[1]張宏林.淺析汽車的保養(yǎng)與維護(hù)[J].科技資訊，2011，（04）：175
[2]周相鋼.淺議汽車輪胎的保養(yǎng)及使用[J].科技與企業(yè)，2013，（05）：249
[3]吳沛樺.試論汽車輪胎的保養(yǎng)與維護(hù)[J].公路與汽運，2011，（06）：27-29
[4] 莊繼德.汽車輪胎學(xué)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1996.
[5] 谷葉水，石琴.子午線輪胎模態(tài)分析的有限元方法[J].安徽：合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005.
[6] 安登峰，張建，王國林，等.全鋼載重子午線輪胎模態(tài)的有限元分析[J].輪胎工業(yè)，2008.
[7] 劉長國.全鋼載重子午線輪胎穩(wěn)態(tài)力學(xué)特性有限元分析[D].吉林大學(xué)，2006.
汽車輪胎論文參考文獻(xiàn)：
[1]何杰.基于道路友好性的汽車主動懸架LQG最優(yōu)控制方法[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報（交通科學(xué)與工程版），2013，15（05）：989-993.
[2]馮傳榮.由交通事故引發(fā)對汽車檢測維修質(zhì)量的深思[J].汽車維修與保養(yǎng)，2013，24（12）：100-101.
[3]王力.淺析汽車制動性能檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與一致性[J].汽車維護(hù)與修理，2014，34（04）：66-67.
[4]張榮貴，許炳照.基于車輪發(fā)射器模塊的輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)[J].機(jī)電技術(shù)，2013（06）.
[5]呂鳳軍.基于無線傳輸機(jī)理的輪胎監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012（09）.
[6]于凌云，戰(zhàn)仁軍.汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)[J].道路交通與安全，2009（02）.
汽車輪胎論文參考文獻(xiàn)：
[1]王吉忠.輪胎與路面之間的摩擦和附著[J].輪胎工業(yè)，2002(2).
[2]高延齡.汽車運用工程[M].北京：人民交通出版社，1999.
[3]莊繼德.汽車輪胎學(xué)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1996.
[4]趙雪竹，周芳華.車輛輪胎的使用保養(yǎng)[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2007(4).
[5]祈文華.汽車輪胎早期磨損的原因分析[J].汽車科技，2006(2).
關(guān)鍵詞：高職院校；汽車檢測與維修；人才培養(yǎng)模式；校企合作
中圖分類號：G715 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）27-0043-02
一、專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)
重慶工商職業(yè)學(xué)院汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)主要面向汽車后市場，培養(yǎng)具有汽車機(jī)電維修工、汽車設(shè)備管理員、汽車服務(wù)管理崗位等必備專業(yè)理論知識和專業(yè)技能；具有對汽車檢測設(shè)備的使用、保養(yǎng)、維護(hù)專業(yè)技能；具有對汽車常見故障的診斷、檢測、修復(fù)的專業(yè)能力；具有創(chuàng)新能力、良好的職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的高技能型人才。具體能力要求如下。
二、課程體系的設(shè)計
課程體系設(shè)計的總體思路是：在充分分析職業(yè)崗位群崗位和典型工作任務(wù)后，再對應(yīng)職業(yè)能力設(shè)置學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程，由此構(gòu)建專業(yè)課程體系。在對課程設(shè)計上，基于崗位能力遞進(jìn)和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，教學(xué)進(jìn)程進(jìn)行總體排序時，選擇螺旋上升式排列，即對所有課程采取循環(huán)加深的方法排列，使學(xué)生對知識和技能掌握的程度呈螺旋上升的形式，課程排序由單一到綜合。
1.職業(yè)崗位群和典型工作任務(wù)。在調(diào)研分析重慶市汽車行業(yè)現(xiàn)狀以及后市場人才需求現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合校企合作單位的人才需求，該專業(yè)面對的核心崗位為：汽車機(jī)電維修工、汽車維修顧問，拓展崗位為：汽車銷售顧問、汽車配件管理員、汽車定損與理賠員等。汽車機(jī)電維修工崗位的典型工作任務(wù)是：（1）發(fā)動機(jī)故障診斷與維修；（2）底盤故障診斷與維修；（3）電氣故障診斷與維修；（4）汽車保養(yǎng)維護(hù)。崗位工作內(nèi)容：按工單要求進(jìn)行工作，檢查汽車并確定維修方案，以小組工作方式完成汽車及其主要系統(tǒng)機(jī)械、電氣及電控部分的維護(hù)、檢查、故障診斷與修復(fù)工作，及時向維修業(yè)務(wù)接待員反饋工作情況，見車修復(fù)后的汽車并對工作質(zhì)量承擔(dān)責(zé)任。還在上班前或下班后工作場地的清潔，在工作中要對自己所用工具進(jìn)行保管。汽車維修顧問崗位的典型工作任務(wù)是：（1）顧客接待；（2）維修項目確定；（3）保險、定損報價；（4）顧客抱怨對應(yīng)。崗位工作內(nèi)容：了解客戶的維修要求，檢查汽車并確認(rèn)維修內(nèi)容，簽訂維修合同并得到客戶認(rèn)可，安排汽車維修并監(jiān)控維修進(jìn)度，向客戶說明汽車修復(fù)情況和費用，解釋故障原因并指導(dǎo)客戶正確使用和維護(hù)汽車；積極消除客戶潛在不滿，積極對應(yīng)發(fā)生的投訴，積極對投訴進(jìn)行跟進(jìn)。建立和保持良好的客戶關(guān)系；向客戶推薦專用汽車的產(chǎn)品和保養(yǎng)方案；向客戶推介維修中心的各項優(yōu)惠活動。
2.基于典型工作任務(wù)的課程。在充分汽車機(jī)電維修工、汽車維修顧問是崗位的典型工作任務(wù)后，開設(shè)的專業(yè)課程如下：汽車發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)與維修、汽車底盤結(jié)構(gòu)與維修、汽車電器結(jié)構(gòu)與維修、汽車自動變速器結(jié)構(gòu)與維修、汽車性能使用、汽車保養(yǎng)與維護(hù)、汽車拆裝與檢測實訓(xùn)汽車發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)診斷與修復(fù)、汽車舒適與安全系統(tǒng)診斷與修復(fù)、汽車故障診斷與排除、汽車檢測維修工具及設(shè)備使用、汽車服務(wù)理念與技巧、汽車保險與理賠、汽車售后服務(wù)、汽車售后服務(wù)技能實訓(xùn)、汽車配件管理等。
三、“4+1+1”校企合作人才培養(yǎng)模式
人才培養(yǎng)模式是“4+1+1”，即：第1～4學(xué)期，學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識和技能實訓(xùn)；第5學(xué)期，校企合作單位的職業(yè)能力培訓(xùn)，如相關(guān)車輛的保養(yǎng)工藝、機(jī)械故障檢測與維修、電氣故障診斷與維修等；第6學(xué)期，學(xué)生到合作企業(yè)進(jìn)行實習(xí)和鍛煉。其中第5和第6學(xué)期是校企共同培養(yǎng)人才的重要階段，第5學(xué)期以具體崗位的工作內(nèi)容和技能培訓(xùn)為主，第6學(xué)期則以進(jìn)行真實崗位體驗，到企業(yè)進(jìn)行實習(xí)。在第5學(xué)期，學(xué)校和企業(yè)將共同制定課程和教學(xué)內(nèi)容，以神龍汽車維修工定向班為例，企業(yè)和學(xué)校共同制定培訓(xùn)大綱，培訓(xùn)大綱包含的內(nèi)容有：教學(xué)內(nèi)容，重點內(nèi)容等，如下表所示。
四、校企合作人才培養(yǎng)模式成效
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化，發(fā)展方向，技術(shù)應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科的技術(shù)，它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。
1機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 1.1 數(shù)控機(jī)床的問世,為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術(shù)為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展帶來了勃勃生機(jī); 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了堅強(qiáng)基礎(chǔ); 1.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展躍上新臺階.
2機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向
機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)；而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。 2.2 智能化
即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網(wǎng)。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。 2.4 網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 2.5 人性化
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受。
2.6 微型化
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(Micro ElectronicMechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。
2.7 集成化
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機(jī)地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。 2.8 帶源化
是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。論文參考網(wǎng)。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。 2.9 綠色化
綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。
3 典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品 機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化基礎(chǔ)元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。論文參考網(wǎng)。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
4 機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用
在重工業(yè)企業(yè)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心，把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強(qiáng)系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。
4.1 智能化控制技術(shù)(IC)
由于重工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于重工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(tǒng)(DCS)
分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機(jī)指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機(jī)和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能將越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴(kuò)展、維護(hù)方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護(hù)功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(tǒng)(OCS)
開放控制系統(tǒng)(Open Control System)是目前計算機(jī)技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。“開放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機(jī)互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。 4.4 計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)
重工業(yè)企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前重工業(yè)企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機(jī)自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代重工業(yè)生產(chǎn)的要求。未來重工業(yè)企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強(qiáng)管理，獲取必須的經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)的競爭力。
4.5 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)
現(xiàn)場總線技術(shù)(Fied Bus Technology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線。現(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。 4.6 交流傳動技術(shù)
傳動技術(shù)在重工業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。隨著電力、電子、技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用，同步電機(jī)或異步電機(jī)實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
綜上，我們不難發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的社會生產(chǎn)中占據(jù)了越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
【參考文獻(xiàn)】
1李建勇. 機(jī)電一體化技術(shù)[M]．北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2004．
2張華． 機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用[M]． 北京：電子工業(yè)出版社，2002．
3芮延年． 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M]． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004．
4唐懷斌． 工業(yè)控制的進(jìn)展與趨勢 [J]．自動化與儀器儀表，1996（4）
5蔡慶蘇,孟梅芳; 機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用研究 [J];科技創(chuàng)業(yè)月刊;2005(3)
