摘要:汽車是我國(guó)人民重要的出行交通工具,汽車產(chǎn)業(yè)在飛速的發(fā)展,在我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位。但是由于人為操作失誤或是汽車控制系統(tǒng)上出現(xiàn)故障,所造成的交通安全事故也在頻頻發(fā)生。本文介紹了智能控制技術(shù)的主要組成,闡述了傳統(tǒng)控制技術(shù)和智能控制技術(shù)之間的差異性和智能控制技術(shù)運(yùn)用在車輛工程中的意義,對(duì)車輛工程中智能控制技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行了具體的分析。
關(guān)鍵詞:智能;控制技術(shù);車輛工程;研究
1 智能控制技術(shù)的主要組成
在智能控制技術(shù)中,比較重要的組成系統(tǒng)就是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng),一般情況下,開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)存在于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)里,主要是利用處理系統(tǒng)進(jìn)行信息的處理,進(jìn)而生成的信息不會(huì)參加被控制的系統(tǒng)。至于在后期形成的信息數(shù)據(jù),開(kāi)環(huán)系統(tǒng)不需要把這些信息進(jìn)行上層系統(tǒng)的反饋和上傳 [1]。而閉環(huán)控制系統(tǒng)主要是利用經(jīng)系統(tǒng)處理過(guò)的輸出量傳輸至執(zhí)行的系統(tǒng)后,閉環(huán)控制系統(tǒng)還能夠針對(duì)這些信息數(shù)據(jù)實(shí)施直接的控制,這和閉環(huán)控制系統(tǒng)的本身功能相關(guān)。并且正是由于這個(gè)影響因素,逐漸的人們對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)置就要求更高了,在進(jìn)行實(shí)際的設(shè)置時(shí),需要保障閉環(huán)控制系統(tǒng)的抗干擾性和穩(wěn)定性能。
2 傳統(tǒng)控制技術(shù)和智能控制技術(shù)之間的差異性
由于我國(guó)在通信工程、交通運(yùn)輸和航天控制等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,造成對(duì)這些領(lǐng)域中系統(tǒng)的控制對(duì)象穩(wěn)定性比較弱、控制目標(biāo)極其復(fù)雜,擁有非線性的特點(diǎn)。但是正是因?yàn)檫@些特點(diǎn),人們對(duì)系統(tǒng)擁有了更加嚴(yán)格的要求,傳統(tǒng)的控制技術(shù)已經(jīng)不能較好的符合現(xiàn)代人們的需求,智能控制技術(shù)由此而生。從理論上講,我國(guó)的傳統(tǒng)控制技術(shù)所運(yùn)用的方法大多是符號(hào)加工,學(xué)習(xí)知識(shí)的方法更傾向于對(duì)非精確知識(shí)的積累。從運(yùn)用上講,傳統(tǒng)控制技術(shù)大多只可以控制很多大型的系統(tǒng),很難控制那些比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。但是智能控制技術(shù)就可以對(duì)那些較為不確定、非線性較強(qiáng)或是比較復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行較好的控制 [2]。從功能上講,傳統(tǒng)控制技術(shù)對(duì)功能參數(shù)指標(biāo)的要求和標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格,但是智能控制技術(shù)并沒(méi)有明確的功能參數(shù)指標(biāo)要求,反而更重視目的有沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。
3 智能控制技術(shù)運(yùn)用在車輛工程中的意義
如今,汽車慢慢變成人們出行的重要交通工具,會(huì)開(kāi)汽車的人越來(lái)越多。對(duì)汽車的人為操作控制已經(jīng)漸漸不能滿足現(xiàn)代化對(duì)汽車控制技術(shù)的要求,在控制技術(shù)上需要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和研究。車輛工程和智能控制技術(shù)的有機(jī)融合,不但能夠安全、有效、智能的對(duì)汽車進(jìn)行控制,還可以給人們使用汽車帶來(lái)巨大的便捷,保障了汽車出行的安全 [3]。對(duì)智能控制技術(shù)的運(yùn)用是車輛工程發(fā)展中一項(xiàng)重要的突破,對(duì)車輛工程的未來(lái)發(fā)展有著重要的意義。
4 車輛工程中智能控制技術(shù)的運(yùn)用
4.1 在汽車車燈和輪胎中的運(yùn)用
環(huán)境中氣溫太高或是汽車的行駛時(shí)間太長(zhǎng),都會(huì)對(duì)汽車的性能產(chǎn)生影響,甚至造成汽車的爆胎現(xiàn)象。在汽車的輪胎中運(yùn)用智能控制技術(shù),可以有效的對(duì)車輛的輪胎進(jìn)行溫度監(jiān)控,如果汽車輪胎的溫度超出了標(biāo)準(zhǔn)的溫度范圍,系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào),并且如果汽車輪胎的氣壓太低,系統(tǒng)也會(huì)及時(shí)的進(jìn)行警報(bào),阻止車輛繼續(xù)行駛,這樣可以大大的降低車輛在行駛時(shí)發(fā)生交通安全事故的幾率。在汽車車燈中運(yùn)用智能控制技術(shù),指的是車輛的系統(tǒng)可以自動(dòng)的對(duì)汽車車燈進(jìn)行控制,如果駕駛?cè)藛T進(jìn)行倒車,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的開(kāi)啟后車燈,對(duì)車后的人員進(jìn)行倒車提醒。如果在光線比較陰暗的環(huán)境中,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的開(kāi)啟車燈,這樣可以有效降低因?yàn)樗緳C(jī)的大意所造成的交通安全事故發(fā)生率 [4]。
4.2 在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的運(yùn)用
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是車輛最重要的組成部分,充當(dāng)著心臟的功能。我國(guó)傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)普遍運(yùn)用柴油和汽油當(dāng)作發(fā)動(dòng)原料,但是目前已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用燃料電池、氫能、生物乙醇、混合動(dòng)力或是電能作為汽車的發(fā)動(dòng)能源。智能控制技術(shù)運(yùn)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上主要是指對(duì)燃油噴射系統(tǒng)、汽車點(diǎn)火系統(tǒng)和其他動(dòng)力系統(tǒng)的控制。汽車的智能點(diǎn)火控制系統(tǒng)可以對(duì)點(diǎn)火進(jìn)行預(yù)先的控制,系統(tǒng)可以對(duì)車輛的行駛進(jìn)行監(jiān)督和檢測(cè),并自動(dòng)的選擇比較合適的時(shí)機(jī)進(jìn)行點(diǎn)火,這樣可以有效的節(jié)省時(shí)間,在比較短的時(shí)間里完成對(duì)汽車的發(fā)動(dòng),還可以有效防止燃料的過(guò)度損耗[5]。并且,智能燃油噴射系統(tǒng)可以做到對(duì)燃油進(jìn)行整體的溫度控制,自動(dòng)對(duì)燃油剩余量進(jìn)行檢測(cè)。其它的輔助性動(dòng)力系統(tǒng)可以保障車輛的動(dòng)力系統(tǒng)可以安全的行駛,盡量防止車輛的動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題,可以實(shí)施自動(dòng)的檢測(cè)和診斷,如果發(fā)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的問(wèn)題,就會(huì)自動(dòng)把數(shù)據(jù)信息傳送到主控制系統(tǒng)。智能控制技術(shù)運(yùn)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的作用越來(lái)越大,不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油噴射系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)的智能化控制,還可以對(duì)能源的使用狀況實(shí)施監(jiān)督,進(jìn)而保障新能源可以被合理的利用,降低能源燃燒排放的污染物質(zhì),減小能源浪費(fèi)。
4.3 在汽車車身上的運(yùn)用
智能控制技術(shù)在運(yùn)用在汽車的車身時(shí),可以影響著汽車的安全形勢(shì)。對(duì)車身的控制大致包含了舒適度、儀表、通信和安全等方面。第一,汽車的安全控制主要是指防盜系統(tǒng)、安全帶以及安全氣囊。如果汽車發(fā)生了撞擊事故,智能控制系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)的控制安全帶與安全氣囊發(fā)揮作用,讓它們同時(shí)進(jìn)行工作,安全帶將會(huì)快速的收緊,避免車內(nèi)人員因?yàn)閼T性作用受到重?fù)艋蛩こ鲕囃?。智能防盜系統(tǒng)可以自動(dòng)的進(jìn)行警報(bào),假如有人想要強(qiáng)制性進(jìn)行車內(nèi),智能控制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)下達(dá)命令,自動(dòng)的開(kāi)啟車內(nèi)的指示燈,切斷點(diǎn)火的同時(shí)發(fā)出警報(bào),從而不讓汽車開(kāi)啟 [6]。通信控制系統(tǒng)是指對(duì)汽車的車載網(wǎng)絡(luò)和車載導(dǎo)航進(jìn)行控能夠有效實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)不同的地址接口,按照節(jié)點(diǎn)利用本地鏈路地址生成全新的地址。實(shí)現(xiàn)適配層也是非常重要的,根據(jù)小組標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中的格式進(jìn)行設(shè)計(jì),并且實(shí)現(xiàn)報(bào)頭壓縮算法,了解基本功能。設(shè)計(jì)收發(fā)數(shù)據(jù),考慮不同的要求和標(biāo)準(zhǔn),在處理接收數(shù)據(jù)的過(guò)程當(dāng)中,不同層次的數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的協(xié)議都有著相對(duì)的函數(shù)進(jìn)行單獨(dú)的處理。發(fā)出事件信號(hào)之后,根據(jù)規(guī)定的數(shù)據(jù)確定報(bào)頭的類型,并且選擇合適的報(bào)頭也可以用相應(yīng)的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)分片的重組功能。在成功重組一個(gè)分片之后,其余的部分做好傳遞,也要通過(guò)函數(shù)進(jìn)行處理。檢查報(bào)頭之前的分發(fā)值字段,并且使用壓縮方式,傳遞到相應(yīng)位置進(jìn)行函數(shù)處理。
5 系統(tǒng)測(cè)試
在進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試工作的時(shí)候,首先要搭建好測(cè)試環(huán)境,使用 IRIS系列產(chǎn)品,并且處理器有著較低的功耗節(jié)點(diǎn),處理器當(dāng)中的射頻芯片能夠支持測(cè)試,并且作為無(wú)線傳感器,網(wǎng)絡(luò)基站對(duì)于 USB 編程也是比較適應(yīng)的。進(jìn)行測(cè)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中需要測(cè)試驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)能否和網(wǎng)絡(luò)之間形成正常的通信連接,并且做好 UDP 的交換工作。將節(jié)點(diǎn)通過(guò)串口連接到底版,并且與 PC 連接,在節(jié)點(diǎn)之上啟動(dòng)基站程序,通過(guò)串口和節(jié)點(diǎn)能夠完成交互通信工作。除此之外,單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)在設(shè)計(jì)協(xié)議站的過(guò)程當(dāng)中能夠作為終端節(jié)點(diǎn),形成良好的測(cè)試環(huán)境。將節(jié)點(diǎn)連上網(wǎng)關(guān)插入電腦的 USB 口,作為路由。將相應(yīng)的程序安裝到節(jié)點(diǎn)當(dāng)中,不同的網(wǎng)關(guān)有著不同的設(shè)備號(hào),啟動(dòng)相關(guān)程序來(lái)進(jìn)行交互。如果在程序測(cè)試的過(guò)程當(dāng)中黃燈亮起來(lái),那么說(shuō)明測(cè)試成功。如果看到紅燈亮了,那么表示無(wú)線傳感器路由配置成功。經(jīng)過(guò)一系列的操作,在紅燈亮起之后的 1 秒到 2 秒,顯示節(jié)點(diǎn)地址。如果數(shù)據(jù)報(bào)傳輸正常,那么便可以進(jìn)行正常的通信。
6 結(jié)語(yǔ)
上文已經(jīng)詳細(xì)的分析輕量級(jí)協(xié)議的設(shè)計(jì),其中包括幾種不同的協(xié)議,并且明確物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中 TCP/IP 協(xié)議棧的具體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),希望能為相關(guān)工作人員提供有效的參考意見(jiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]王金華,李允俊 . 物聯(lián)網(wǎng)中嵌入式 TCP/IP 協(xié)議棧的設(shè)計(jì)技巧 [J].網(wǎng)絡(luò)空間安全,2016(10).
[2]陳憲超,王輝,張興海等 . 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中 TCP 重傳隊(duì)列的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J]. 長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)( 自科版),2016(06).
作者簡(jiǎn)介:徐浩凱,2015級(jí)本科在讀,學(xué)校:南昌大學(xué),研究方向:車輛工程方向。
(作者單位:南昌大學(xué))