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汽车系毕业论文

摘要:随着科技的进步,汽车产业也发生了翻天覆地的变化。在计算机技术、网络技术、电子技术等高端技术的推动下,智能汽车得到了实现,相信随着时间的推移,智能汽车也将有着更加广阔的发展空间。要让汽车实现智能化,智能系统设计是十分重要的一个环节。
汽车系毕业论文

汽车系毕业论文:汽车系统网络信息论文

1软平台集成系统的主要功能

上海三贝、上海美特等企业构建的软平台集成系统利用二次创新理念集合了服务管理机制之制度层面与先进的服务工具之技术保障层面,具有两大特点,一是设立一套制度完备的科技档案与专利电子信息服务机制,突出管理学科中“以人为本”的宗旨,将科技档案与专利电子信息的收集、整理、安全保存、保密与科学利用等诸项工作有机地整合于服务机制里;二是创建的软平台集成系统具备了三大功能。1)具有行业专利、标准快速检索与专业信息分类搜索的能力。通过软件集成系统中的查询功能,咨询者能从链接工具窗口访问中国专利部门的相关工作网站界面,筛选目标范围、锁定目标区域、分辨挑选出几十个信息目录,为产品可行性调研提供基础数据,给企业决策领导层提供安全的决策依据。2)具有便捷获取产品部件、零件技术参数与规格的模板化设计能力。软件集成系统中预先存储了该企业设计生产的多种类型、多规格的产品数据模型,组成1个模板化产品特征数据库,这些模板化产品数据都是已成熟的机密成果,且属于企业核心技术。研发人员通过快速浏览与查询模板化产品特征数据库,能有效地获得和整理有关研发领域中所需的相关科技信息,高效率完成产品设计工作,缩短研发周期,将符合客户要求的产品尽早推向市场,赢得了时间先机。3)实时监控电子文件安全流转的能力。服务管理机制的科学性、规范性、安全性、便捷性,是国际公认的四大服务标准,软平台集成系统具备这一服务标准。以上海三贝PDM网络服务器为例,它配备有3项子功能:一是功能完备的电子版本图档进行各类电子审批之电子流程监控器;二是功能强大的可以兼容浏览各种不同电子类型、电子格式之超级阅读器;三是网络服务器不但能协助经营型服务管理机制平稳有序工作,还能将涉及企业核心科技机密之电子图档的安全保密与科学利用统一起来,既促进了科技信息在研发领域与经营管理中的高效服务利用,又保护了企业核心知识产权不被恶意侵犯,以免造成企业科技档案机密泄漏与商业信息损失。

2软平台集成系统在企业经营中的作用

汽车车型中80%零部件都是由模具工艺制造出来的,利用模具进行统一品质规模化生产的程度是制造业集约化生产、提高劳动生产率的关键性指标。上海三贝、上海美特、上海神力等企业依靠科技信息在各自研发领域中均取得了许多实质性成果。以软平台集成系统为例,企业在获得整车企业新车型开发计划书后,对涉及各自的产品细化分解、分析“目标价值”,及时选择就是进入软平台集成系统中的查询功能块,通过专用链接工具窗口访问中国专利部门的网站,浏览国内外关于此类产品的各种专利,经分类筛选,为研发工作聚集设计思路与技术参数。例如上海神力2008年入围配套上海市重点创新工程“绿色环保混合动力汽车(下称HEV)项目”,在产品立项前针对2L排量、水平对置发动机类型进行专利检索,该公司利用软平台集成系统中的“行业专利快速检索、专业信息分类搜索功能”快速收集到30个有借鉴作用的国内外专利,其中甚至可以追踪到细节部分。经对高价值专利进行研究分析,然后编制产品可行性调研报告,定性分析专利壁垒与知识产权保护的影响、产品开发难度与风险,使得产品立项科学严谨,各项数据真实,便于企业决策领导层拍板定夺。整个前期调研准备工作从以前需花费两周,精简压缩到3d,效率提高80%,专利信息的应用发挥了不可替代的作用。企业利用软平台集成系统与“虚拟货币化经营模式”在组织经营生产与日常管理中也发挥了相当重要的作用,为企业规范化运营、科学化发展提供了保障。例如上海美特2007年从唐装式轿车车身覆盖件产品立项开始,利用软平台集成系统快速检索各类标准与专利,借鉴其研发理念,利用模板化产品特征数据,高效快捷地完成了产品图纸研发设计,利用软平台集成系统实施网络化管理与精益生产。整个产品从研发设计到调试组装,原先需半年时间,缩短为35d,效率提高81%。二次创新的叠加作用大大促进工作效能。

3网络信息与档案二次创新在企业经营中的启示

1)科技信息在提升企业核心竞争力中是不可替代的要素。汽车零部件成千上万个,涉及模具设计与制造约占新车型研发、设计、生产周期2/3的时间。在汽车关键六大部件的模具设计与制造中,为打破长期主要依靠进口模具的局面,我国必须加快自主创新的进程,为此有效利用相关科技信息是一条捷径。以专利的情报价值为例,专利具有内容新颖、广泛,技术实用、详尽的特点,充分利用专利信息在企业研发中具有不可替代的作用。首先,可以调查先行成果,了解有关技术的水平与现状。汽车专利文献几乎涵盖其各应用技术领域,能反映该领域的技术现状。其次,可以预测技术的发展动向。通过分析专利文献可以把握专利中涵盖的技术动向、技术水平,了解所在领域的发展趋势和空白点,从分析专利申请时间中把握技术发展的时间序列与趋势。第三,可以借助专利催发新的发明。通过专利文献可以在专利夹缝中寻找空白点,或对引用专利进行杂交、延伸发明思路,或改良引用发明,以催发新的发明,充分利用引用专利信息是进行技术开发的捷径,推广有关资料介绍,技术研发中利用专利文献可以节省60%的科研时间和40%的科研经费。2)网络信息管理人员只有强化自身的服务理念与能力,为企业创新提供有效服务。上海美特等企业先后推行了一套符合国际通用服务管理标准的,并以规章制度的形式贯穿于企业经营决策、产品立项、研发设计、组织生产、流转衔接、成品检验等整个企业经营工作流程中。软平台集成系统作为服务管理的有力保障工具,倡导每个环节都以电子版文件与图档来互相沟通与交流,并依靠软平台集成系统来整合全部科技档案资源进行二次创新。企业利用高端的车身模具实施高品质经济规模化生产后,为企业带来非常可观的经济效益,不断代替了昂贵的进口模具,节约大量的外汇,而且摆脱了外国博学企业对该领域的长期垄断,使国内企业获得了一个新兴的经济增长点,使得中国企业告别了简单模仿阶段,真正进入了创新发展的新时代。

4结束语

在信息化时代背景下,企业网络信息与档案管理人员必将大有作为,通过不断强化自身的服务理念与得天独厚的专业能力,形成1+1>2的显著效果,真正成为企业领导层的智囊和智库。而且网络信息与档案二次创新推动企业实施高品质经济规模化生产后,能够积极引导企业向本领域产业链的高端跃进,为更多的中国企业屹立于世界百强之林,尽早实现创新驱动引领国民经济转型发展之“中国梦”,二次创新可以贡献出独特的作用。

作者:张凯元 单位:上海三电贝洱汽车空调有限公司

汽车系毕业论文:“飞思卡尔”智能汽车系统设计

[摘 要]随着科技的进步,汽车产业也发生了翻天覆地的变化。在计算机技术、网络技术、电子技术等高端技术的推动下,智能汽车得到了实现,相信随着时间的推移,智能汽车也将有着更加广阔的发展空间。要让汽车实现智能化,智能系统设计是十分重要的一个环节。本文对智能汽车系统进行了综合性的阐述,并以“飞思卡尔智”能汽车比赛对智能汽车系统设计进行了探讨。

[关键词]飞思卡尔 智能汽车 系统设计

0.引言

汽车工业发展至今已经有一百多年的历史,欧美发达国家在汽车技术水平上较为经验丰富,而我国的汽车产业起步较晚与欧美发达国家还是存在着一定的差距。在微机技术、微电子技术以及信息技术等技术的综合作用下,汽车也朝着智能化方向发展。通过将“智能化元素”赋予汽车可以让汽车在信息处理、数据交换、导航等方面更加,同时能为使用者带来更多的人性化服务。总之,随着科技的不断发展智能汽车也将越来越普及,而智能汽车系统则是实现汽车智能化的关键,通过多元化的创新设计让智能汽车系统更加完善从而推动整个汽车产业的发展。

1.智能汽车系统设计包含的重要元素

智能汽车系统是智能汽车的核心构成部分,是智能汽车的中枢。而在智能汽车系统的设计过程中包含了几个重要元素,是让汽车实现智能化的关键,具体如下。

1.1 智能汽车系统设计标准

作为最为普遍的交通工具之一,汽车与人们的生活息息相关。一旦智能汽车得到普及势必会走向量产化,而在智能汽车普及之前应该制定出相关的设计标准作为智能汽车的标杆。智能汽车系统所包含的内容甚多,如信息控制、系统结构、数据采集、系统数据库等方面都属于智能汽车系统所涵盖的范畴,如果没有统一的标尺,则会让各个模块之间出现很大的差异化,这样就会带来一系列的问题,同时也会让智能汽车的构建变得繁琐、复杂。通过制定出统一的标准,让系统兼容性得以保障的同时让整个智能汽车系统设计更加规范,从而带动智能汽车产业的发展[1]。

1.2 控制模块

控制系统是智能汽车系统重要的组成部分,是实现人机交互的关键。从当前的汽车控制来看还是不能离开人工操作,只有在驾驶员存在的情况下才能保障汽车的正常工作。在驾驶的过程中,如果时间较长则会给驾驶员带来极大的疲劳感,这样就间接带来了交通事故隐患。而在智能化汽车将能够摆脱人工操作的束缚,通过智能操控来取代人工操控,这样不仅仅能够提升汽车的自动化程度,同时也克服了一些人工驾车的负面影响。

1.3 数据处理模块

数据处理模块在整个智能汽车系统当中发挥着重要的作用。通过智能化的数据采集、数据反馈、数据处理让汽车本身与外界环境形成良好的衔接,从而让各项智能操控功能、正常地进行。

1.4 电源控制模块

与传统的石化能源相比电能无疑有着更大的优势,随着科技的发展相信电能也将取代石化能源的地位成为智能汽车的主要能源。从现状来看,电源的储存与电源的控制都是制约电能应用于智能汽车的瓶颈。因此电源控制模块将是保障智能汽车正常工作的重要前提。在电源控制模块的工作下,能够让智能汽车进行自主能源调节从而达到优化能源的效果。

2.结合“飞思卡尔”对智能汽车系统设计进行探讨

“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛是面向全国大学生的一种具有探索性工程实践活动。在“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛的过程中,主办方要求以飞思卡尔16位微控制器MC9S12XS128系列以及MK60系列作为核心控制单元,选手通过自主设计和制作来完成智能车模型,再经过调试之后交给评委进行筛选、评比来完成比赛[2]。在比赛中对器材、车模有着十分严格的要求,主要如下:(1)须采用统一指定的车模;(2)须采用限定的飞思卡尔16位微控制器MC9S12DG128作为控制处理器;(3)如果损毁了车模中禁止改动的部件,需要使用相同型号的部件替换。车模改装完毕后,尺寸不能超过250mm 宽和400mm长,高度无限制[3]。

2.1 硬件结构设计

从硬件上来看该系统主要由以下基本分构成:(1)单片机控制核心。以MC9S12XS128单片机作为整个系统的核心组成。在MC9S12XS128的作用下让多模块技术得以实现,在此基础上采用PWM技术来实现对舵机的转向和电机转速,同时加入反射式红外传感器设计对路面环境以及速度进行随时监控。(2)电源管理模块。以7.2V 2000mAh Ni―cd蓄电池作为车模的供电电源,并添加相关的稳压芯片来保障模型车工作的稳定性。通过稳定芯片可以带来5V电压以及6V电压,6V电压主要是满足伺服电机的供电,5V电压是为单片机系统、光电传感器和接收器电路等模块提供相应的供电。在智能车模型运行的过程中,发现电源输出出现了一定的波动,因此增添了相应的滤波电路来防止电机在运转过程中所产生的电磁干扰。另外对电路板进行了敷铜处理以达到接地效果。(3)电机驱动模块。电机驱动模块是控制算法实施的基础,与智能模型车的制动有着密切的关系。在设计中采用了MC33886芯片来保障电机的正常驱动。通过调整电机两端的电压来对电机的转速进行控制以此来完成相应的速度控制。在调试的过程中,发现MC33886芯片局部发热现象较为严重,为了缓解MC33886芯片的发热情况,对整个模型进行了小幅度的改造:在MC33886上部加装散热片;采用多片并联的方式来控制电流从而降低发热量;将片子与电路板覆铜区紧贴,从而提高散热效果;在上述基础上适当地添加导热硅脂保障整体性的散热效果。(4)人机交互模块。人机交互模块主要是由实体按键以及液晶显示器构成,这样就可以更好地得到智能模型车的反馈数据,从而提高调试工作的效率。

2.2 系统软件设计

系统软件主要包含了三个模块即图像数据传递及处理、速度数据采集、控制算法,其主要工作流程主要如下:开始初始化参数设定图像数据采集速度数据采集数据反馈图像处理自动控制起始线结束。在“起始线结束”的阶段中会存在一个数据反馈、系统自动判定的环节,如果判定智能车模型未处于起始线则系统工作结束;若判定智能车模型处于起始线,则重复工作循环直到结束为止。

图像数据采集主要是通过所对应的摄像头完成,根据所采集到的灰度信息来进行智能控制。在数据处理的过程中主要是采用二值化处理即先设定一个阙值,同时将灰度信息转化为两个值并与阙值进行比较。

控制代码主是基于C语言来实现的,这样就降低了代码的编写难度同时让系统更易移植。在IAR环境下编写源代码,所得到的十六进制文件在JTAG的作用下置入程序储存器中,以此来实现在线调试[4]。

3.结语

本文主要分为了两个部分,及时部分阐述了广义上智能汽车系统设计所包含的主要元素;第二部分以“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛过程中具体的智能汽车系统设计为例表达了笔者对智能汽车系统的一些构思与观点。相信在科技不断进步、不断发展的过程中,我国的汽车产业将迈向更高的层次,智能汽车也将越来越普及。

汽车系毕业论文:通过学校评估谈汽车系发展

摘要:学院通过评估反馈意见,总结出有办学经验,管理严格,后勤保障较好,重视实践教学,汽车系结合自身特点,应该从人才培养方案、课程建设、提高学生动手能力和学生课余活动等几个方面下功夫。

关键词:评估意见;人才培养方案;课程设计;实践动手能力;学生活动

去年我校又通过了二次评估,评估专家的反馈意见如下:首先看到了我校有很多办学经验,总的来看,专家感受到,我们德州科技职业学院和当地政府关系搞得非常密切。有这么一个好环境,好多不好办的事情都能办成,因为德州科技职业学院是从一个中专学校上来的,而且是独立上来的,能坚持到现在,很不容易,没有当地政府支持、教育部门的支持,维持到现在确实很难。而且从接触的一些同志、老师、联络员等看来,感觉到我校从上到下的精神面貌特别好,干部团结和谐,专家深受感动,对学校有较好评价,这些好的情况,为将来的发展奠定了很好的基础。这种情况下,感到我们发展潜力非常大,从精神面貌上看,有我们这种精神,能够实现以评促建,实现了一个快速发展的大突破。第二点就是感受我们管理严格,监控及时到位,无论从哪个方面来看,我们的管理都是比较到位的,无论从讲课还是听课当中,感觉到老师讲课比较认真,讲课表达能力等许多方面比较不错,可见我们管理问题还是比较到位的。第三点感受,我们后勤保障比较好。专家来的时候,那天天气很不错的,过了两天气温度急骤下降,但我们供暖很及时,得到了领导的肯定。再一个,专家在我们学生餐厅吃了一顿饭,饭菜质量丰盛,学生也比较满意,价格也不太高,这些都是令评估专家很满意的。第四个方面就是学生的课外工作,学生搞了大量的课外活动、集体活动,对锻炼学生、开发学生智力、提升学生素质有不可估量的作用。因为培养学生,不但是从课堂上传授知识,而且要从实践上培养技能,通过一个班的活动,对提高其素质是很有好处的,从这个方面来看,感到我们的学生的课外生活丰富多彩,学生也比较满意。第五个肯定就是我们学校重视实践教学,大体来说一般学校在办学过程中,重视文科多,而我们学校和其他学校相比之下,感觉工科相对搞得多,而且在搞的过程当中,也积极地主动地去探讨工学结合,打破常规传统的教学模式来进行探索,取得了成效。学生的实训室比较好,肯定了毕竟附近知名大企业多,对教学的一种冲击。每一个专业都有一个可借鉴的、生产性的实训室,尽管还没到真正的生产线,但是思路已经成熟,而且努力去做了,当然有的方面还在探讨中,尤其我这个花巨资引进人才,从这个填补空白看到我们学校大有发展,虽然这不是主要的,但是从一种联合提升,它的作用应该是非常巨大的,同时还能引进一些经验非常丰富的老同志参与,对学校的整个提升起到很好的作用,这都是值得其他学校借鉴学习的。

成绩是肯定的,人才发展,学校出路,内涵建设是关键,下一步我们如何从内涵上下功夫,结合汽车工程系情况谈一下我个人的观点:及时,随着社会的发展,对人才需求的不断提高,我们培养人才的模式也要不断地变化,首先是从人才培养方案建设,应该来进一步探讨人才培养方案,也就是说及时是社会需求什么人,我能培养什么人,我培养人上哪个岗位,这个岗位,它需要的核心能力是什么,我怎么让学生达到这个核心能力,再有,它有几个技能基本素质,我们按照岗位需求能够分析清楚,针对这个需求再来培养来研究我们的方案,这样就不至于我们培养的学生将来为学生苦思冥想地去找地方,就是说针对社会需求来培养,而且培养他,社会上找不着他这样人才了,就感到就业问题不成是问题。当然我们就业率很高,在90%以上,但是就业率高总体来看,山东的发展比较快,大部分高职院校就业率都比较高。就业率高,也不一定说学校的办学一定是非常适应社会的,还有高质量问题,学生到企业后的稳定程度,学生对企业贡献率、他的收益各个方面来衡量,所以我感到人才培养方案是个非常重要的,明确了社会需求、岗位需求,要确定我们的培养方案。并且在这个培养方案中,尤其是课程建设,课程建设是必须的,我们教给学生什么东西,怎样来教是非常重要的,因为现在在知识经济这个时代,需要学的很多,需要教的很多,但是我们怎样用有限的时间,教给他最需要的一些知识,我感到我们的课程编得好,我们的老师授课质量这么高,但是势必我们需要在三年过程当中教什么东西,势必需要上那么些课,学生在教室学习,应该拿出相当多的时间来让给学生,我感到对课程的工作应该是要下大功夫,精品课程改造,把需要讲的东西一定要学会,把实践当中来不及讲的提高记录,这是从培养方案来确定课程方面,应该下大功夫,我们的课程在原有基础上可以减少好多流程,老师从课堂上可以省出好多时间,现在我们也开始这么做了,尤其在青岛校区来看到还有一些和所学知识相关的一些设备,有了路有了条件,适合我们接受的是一个什么程度,我们讲的和我们的培养目标是个什么程度,我感到这个问题很重要。第二个问题是加强实践性教学,培养学生综合素质。现在看就是说我们还是投建资源少,我们把相当资金都用在了教学方面,从比例来讲是比较高的,但我们总体资源还是有限的,民办学校,资源来的渠道窄小,我们山东国办学校,国家给的钱也不多,跟我们相比,差别很多,怎么把现有的钱购置一个最合适的设备,让学生发展得更好,我觉得只要他的技能上来了,技能上来以后,就业质量可以得到很大的提高,所以说在教学设备的购置上,应该根据教学需要来购置,我感到现有的设备,从传统的教学来讲是不错的,但是从长远来看,从整体来看我们设备还得提升,但是从这次评估来看我们的实训计划、实训大纲整个的过程当中,监控也好,各个方面也好,我们做得很不错,按新的评估方案,和将来16号文的办学要求,这种做法就可以肯定,所以说应该找找我们怎样去做,以新的要求、新的文件重新来考虑,从现在做起我们按这个思路发展,学校非常有希望,从实践教学方面,加大实力两校区结合起来,从校内实训、生产性实训等方面结合起来,将会更上一个台阶。第三,就是学生的活动作为一个创新,要开办丰富多彩的课外活动,但是从另一方面来讲,因为我们培养的是职业素质,但是我们如何把这些活动再往下深入,结合专业特点,结合专业特长,结合专业搞一些丰富多彩的活动,既能培养学生的基本素质,又能培养学生的创新能力,这样整个人才培养方案就估计学生整体素质会得到很大提高。我们在这方面做了大量的工作,像那个电动车,面再扩大一些,让学生来参与,不同学生不同特点,根据他的特点专业来开展活动,仅为了一个事去办,老是去想,就只是一个圈子,但学生是做的,发散思维,就会出现一些意想不到的成果,有的在学生的课外活动当中,结合专业特点,效果很好的,我校的机电专业学生取得过大学生创业的特等奖。

分别从人才培养方案、课程设计、实践动手能力和学生的活动,谈这么三个方面,不足之处请大家指正。

汽车系毕业论文:汽车智能驻车刹车系统的应用研究

摘 要:近年来,交通事故频繁发生,已成为“世界上及时个害虫”。若能够让汽车在事故发生前停下来,这能够大大减少交通事故的发生几率。智能制动装置是一种在紧急情况下,智能自动刹车装置,这是提高安全性的一种手段。本文介绍了智能车辆停车制动系统原理,其次,分析了智能汽车制动系统的设计。同时,对汽车智能驻车刹车体系的近期成长过程和操作进行了简单介绍,具备一定的参考意义。

关键词:汽车 交通事故 智能驻车刹车体系 应用

中图分类号:U463.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)03(a)-0005-02

至今,交通事故已经成为“世界及时害虫”,而中国是世界上交通事故死亡率最多的国度之一。每年交通事故大约50万起,因交通事故死亡人数平均超过10万人,已经连续十余年居世界及时。随着中国经济日趋进步,汽车仍旧成为当代最为首要的一种交通运输工具。然而在这些交通事故里,司机由于一些突发性事件,慌乱中“把油门误当刹车”、刹车不及时是经常发生的。试想一下,如果有一个设置能在司机人脑反应不过来、错误时能及时帮助司机采取刹车的措施的情况,很多事故都可以及时被幸免。另外,现在市场所用的手动变速汽车占主导地位。因此,汽车市场迫切的需求一款智能型刹车系统。

1 汽车智能驻车刹车系统

现在,太多的交通事故是由驾驶员反应不及时导致的,因此,我们需要汽车在事故发生前能够停下来,为了避免此情况的发生,我们需要智能刹车系统。

那什么是智能刹车系统呢?其实,智能刹车系统和手动刹车系统同样都是制动方式,手动刹车系统是根据人的指令去实施的,这就意味着有许多人的因素导致刹车不及时;智能制动系统是一种紧急制动的情况下自动智能设备。如果驾驶员在面临紧急状况时,由于大脑过于紧张,没有迅速意识到及时刹车,那么这套智能刹车装置就会自动执行命令,进行刹车或驻车。智能刹车系统具有科学性,无太多的因素干扰,从而大大减少了交通事故的发生。

汽车智能刹车系统的原理及其构成:

汽车智能刹车系统,就是指在面临撞车危险时,不需要认为操作,这套系统能够帮之驾驶员自动刹车。微波雷达范围从探测目标和确定其位置的电磁波目标的反射。通过分析判断,对形成伤害的目标按程度同进行报警,即当测得的间距小于报警间距时,体系会主动呈现出来报警提醒,而小于安全间距时,如果司机没有及时意识到踩制动踏板,自动制动系统将迅速启动,自动制动车。汽车防撞雷达微波毫米波,它的主要功能是提供的速度范围,给在前面的目标表现出声、光报警。此系统避免了交通事故的发生,这样就减少了交通事故的发生机率。本系统包括四个部分:雷达发射部分、接收部分、报警部分及执行部分。

2 汽车驻车系统的应用研究

2.1 智能驻车刹车系统的应用

电子驻车制动系统目前已广泛应用于汽车中,电子自动驻车制动系统EPB(Electrical Park Brake),EPB通过内置计算机重的纵向加速度传感器来衡量它的斜率,从而可以计算出在一个斜坡下降是由于由计算机生成的施加制动力到后轮电机平衡有效的减少重力车辆的动力,使车辆能停在斜坡上。当车辆启动时,电脑需要测量施加的位移传感器,离合器踏板和油门大小上的制动力,同时通过与牵引机高速CAN通信的计算机学习引擎的大小。自动计算计算机增加发动机的牵引力时,相应地减少了制动力。当牵引力足以克服衰落,计算机驱动的机动车制动释放,从而实现平滑启动。

该系统可以确保在车上的边坡稳定在30%的车辆。此外,系统自动温度补偿,如果车辆通过外力移动停车制动盘后,由于温度下降产生间隙和摩擦板,电机将自动启动,驱动压紧螺母来补偿温度降低产生的间隔,确保牢靠的驻车效果。

总之,电子驻车制动系统,呈现给我们的是,以取代传统的手刹拉杆电子手刹按钮。比传统的拉手刹更安全,不被驱动的努力改变制动效果,拉手刹传统到一个特定的按钮。传统的机械杠杆和轮胎钢索不见了,体积大的杠杆手刹变成了一个小巧的按钮,这样能为驾驶员提供更好的帮助,与传统的拉杆手刹相比安全性能更高。此系统也增大了前排座位的空间。汽车启动或加速时,按下按钮它会自动释放锁住刹车。

2.2 汽车智能驻车刹车系统的应用意义

人类文明的发展,发展离不开交通。随着科技的发展,汽车的各种性能也不断的在完善,现在几乎人人家都有车,由于现在交通事故经常发生,给太多的家庭带来了伤害,甚至是对社会和国家。因此汽车碰撞,如何自动紧急制动,以避免交通事故的发生或尽量减少生命和人民财产的损失之前是要解决的最主要问题。因此,如何提高车辆安全,车辆安全性能,以满足人民群众日益增长的需求,正变得越来越迫切。

今天的汽车工业,各种技术可以说已经发挥到了,而智能制动系统利用才刚刚开始。幸运的是,今天的计算机技术,电子技术的发展,为人类的智慧研究制动系统提供了良好的平台。我相信不久的将来,一个可以研发生产智能化更好的制动系统。

2.3 汽车智能驻车刹车系统的近期发展

英国制订了一套控制系统,该系统通过全球定位系统和地形相关的信息控制刹车和油门,称为“感觉”系统。如果独自在路上行驶,驾驶员只需要掌握方向就行了。 智能感知系统依赖于蜂窝电话网络,使用GPS智能电话装置,可以决定车辆行驶的位置。智能电话连接到无线蓝牙技术和必要的硬件设施r-cube(可以加速和刹车控制车辆)。只要拥有电话的人发出指令可以让汽车自动减速或停止,这为有助于慢反应的人。

3 结语

经过深入分析研究智能驻车体系,发现智能汽车仍然是未来汽车发展的目标,智能汽车也将是新世纪汽车技术飞跃发展的首要标志。当前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性,以及提供优良的人车交互界面。近年来,智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力,很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。在中国,在主动安全系统的研究起步较晚。但也有许多汽车测距防撞装置的专利。但也有不少汽车测距防撞装置的专利。这些研究都集中在避免碰撞是如何使用的汽车,对人,机动车道路交通安全影响的辅助驾驶,道路实时监控,防止车辆碰撞事故的发生。但是没有从时变动态环境的角度研究其实时描述和多传感器信息获取的系统建模与实现,设备系统较为简单,智能化程度不高。这辆车在交通事故停止是解决问题的根本,因此,我国汽车企业应加强智能制动系统

汽车系毕业论文:多功能高效汽车快速装车系统

摘 要:传统形式的汽车快速定量装车系统在大幅度提升装车效率的同时,带来了新的局限性和瓶颈,使实际装车外运能力及需求与装车站可提供能力等多方面不协调。通过系统改造,调整装车仓与装车位的比例,增设筛分系统等诸多措施,降低人员操作难度,提高了装车精度和性,控制了限下率,大幅调提高了装车系统的总体效率。

关键词:快速装车;装车位;筛分

0 引言

快速装车系统是我国在20世纪90年代中期从国外引进的一种新型装载系统。它是以自动控制的方式快速并连续地将固体物料按预先设定的重量装载到下放通过的的车辆中的一种高效定量装车系统。其特点是计量、效率高、可有效控制粉尘外溢、环保性能好,市场前景非常广阔。它特别适用于大型煤炭、矿山企业产品的装车外运。

1 国内煤矿汽车装车系统的发展及现状

老式的汽车装车主要采用装车仓加装车闸门的形式,该种方式特别矿井能力较大的时候该方式存在占地面积极大、管理困难等诸多不利弊端。

随着20世纪90年代汽车快速装车站的引入,使装车系统装车速度大大提高,占地面积、环保等方面有巨大改善。当前在国内使用较为普遍。但该汽车快速装车系统在大幅度提升装车能力的同时,也带来了新的问题并形成新的瓶颈。一是煤炭品种严重制约着装车能力,当需要装多种不同煤种时,需要频繁切换清空装车仓和缓冲仓,极大限制了快速装车能力的发挥;二是运输车辆通过过程中速度控制位置要求等非常高,对工作人员要求非常高,常存在反复倒车然后再前进等动作,此时也严重约束装车能力的提高,就装车站自身小时装载能力较大可达10000t,而下面运煤车辆的外运能力远小于该能力。三是由于运输车辆型号的混杂,每次装车存在反复调整装车仓能力及装车高度等问题,也制约着装车能力的提高;四是煤炭从缓冲仓经转载带式输送机再经缓冲仓和装车仓并装车,煤炭特别是块煤的限下率难以保障,极大降低了煤炭经济价值。

2 多功能高效汽车快速装车系统

2.1 功能构想

随着煤质要求的提高,产品的多样化也是必然。通过快装系统结构改造及功能优化可很好解决当前传统形式汽车快速装车站弊端。

以需要四个装车位,同时要求装块煤时降低块煤限下率位为例。系统设置2个快速定量装车站,每个装车站设2个装车车位,共用1套缓冲仓、装车仓设备,中间通过刮板机配送。在块煤装车站缓冲仓上增设一台香蕉筛,既提高块煤质量,又获得了好的经济效益。

2.2 系统布置

装车站由缓冲仓、闸门、定量仓、斗提机等构成,并且配置有传感器、砝码、计量和集中控制装置。

平面上,装车站纵向五跨,每跨跨度6m;横向两跨,跨度分别为6m和3m。一层布置为行车层,共有四个行车位;二层为配煤层,该层设置两条刮送机,分别将各自称重仓煤炭配至两个装车位上方;三层为两个定量仓,定量仓称重系统可根据需要调整称重仓装煤能力;四层为三个缓冲仓,对系统来煤缓冲储存,其中两端分别为混煤仓和块煤仓,中部一个为筛下煤仓,筛下煤仓的煤通过斗提机卸载至混煤仓;五层布置筛分系统,六层为至汽车快速装车站带式输送机卸载部及驱动。详见下图图1。

同时增设车辆识别系统,在车辆进入园区内是进行车辆信息采集,传输到装车站,在车辆到达装车溜槽下之前将物料由缓冲仓卸载至装车仓,同时装车仓继续补料为后续给装车仓给料做准备,增加车辆通过的顺畅性。

2.3 主要特点

(1)系统两套装车系统采用联建形式,占地面积小。(2)国内汽车装载能力相对较小,装车效率偏低,本系统解决了系统本身装载能力大与因调车原因导致装车能力偏小的矛盾,整体提升了系统的装载能力。(3)造价相对较低,本系统能力约与四套汽车快速装车系统相当,但价格约为其一半。(4)系统具有筛分功能,保障块煤的限下率。(5)装车前通过定量仓根据汽车吨位调整本次装车物料数量,定量仓的物料全部装入一台汽车,装车和计量同步进行,相互校验,提高了效率,避免了超载和欠载问题,极大了提高了装车精度,节省了成本。只需要保障提前根据车辆吨位放入定量仓的物料全部装入相应汽车,对工作人员要求极大地降低,规避了汽车衡人工过磅称重的认为干扰因素。(6)通过设置装车升降配送刮板输送机,实现了汽车到位后基本不需要移动,自动配料平车装车作业,避免了汽车在站内前进后退装载作业,提高了装车效率。

3 结语

通过系统改造,调整装车仓与装车位的比例,解决了设备本身装载能力大与因调车原因导致装车能力偏小的矛盾,以相对较小的投资较大幅度提升了系统的整体装载能力;解决了已有汽车快速装车系统无法保障块煤限下率问题;系统通过预先输入来煤汽车吨位型号,调整装车仓物料数量,装车和计量同步进行,相互校验,提高了效率,避免了超载和欠载问题,极大了提高了装车精度,节省了成本;系统设置装车升降配送刮板输送机,实现了汽车到位后基本不需移动,自动配料平车的功能。该系统已在陕西郭家河煤矿实现应用,目前效果良好,该系统将为汽车快速装车部分作出更大贡献。

作者简介:袁先(1984-),男,河南新县人,硕士,主要从事煤矿类设计工作。

汽车系毕业论文:汽车油门防误踩刹车系统设计

摘要:汽车主动安全中包括防误踩油门刹车技术,近年来备受瞩目。但是由于操作不当经常出现事故。而事故往往在逼近前方障碍物时、需要制动时,因为自身原因在驾驶过程中误将油门踏板当成制动踏板、最终酿成事故,这一现象也是屡见不鲜。为了克服现有技术中存在的不足,本文提供了一种汽车防误踩油门的自动刹车系统,可以有效防止驾驶员错踩油门踏板,辅助驾驶员处理紧急情况,主动避免危险发生。

关键词:防误踩油门;自动刹车;主动避免

据不统计,因操作不当引起的误踩油门,在重大交通事故中因为误踩油门所引起的交通事故约占12.6%,并且这一比例也在逐年攀升。因此,当驾驶员在紧急状况下想要踩刹车却误踩油门时,防误踩油门刹车系统能感知这一情况,辅助驾驶员采取安全措施,以避免交通事故的发生或减轻伤亡程度。目前例如奔驰、凯迪拉克等带电子油门的高级国外进口轿车已经安装类似功能的系统。因此对于减少误踩油门而引发的交通事故的主动刹车系统研究就显得尤为重要。

研究资料表明,减少交通事故的有效作法之一就是降低车速。大量实验证明如果有效撞击力会减少至大约30%,那么碰撞前的速度从60km/h就必须降低到50km/h,大大降低驾驶员和乘客的伤亡程度。

一、设计方案

如图1所示,汽车防误踩油门的自动刹车系统,包括信号采集输入单元、控制单元和执行机构,所述信号采集输入单元的信号输出端与控制单元的信号输入端连接,所述控制单元的信号输出端与执行机构的信号输入端连接。

所述信号采集输入单元包括节气门位置传感器、转向灯信号采集电路、车速传感器和雷达测距传感器。

所述执行机构包括节气门控制电机、制动模块和报警模块。

所述车速传感器、节气门位置传感器、转向灯信号采集电路和雷达测距传感器的信号输出端与控制单元的信号输入端连接,所述控制单元的信号输出端分别与节气门控制电机、制动模块和报警模块的信号输入端连接。

所述雷达测距传感器为UMRR-pre-crash预碰撞雷达。

二、方案工作原理

防误踩油门刹车系统在汽车运动过程中不间断感知、测量车辆与前方障碍物的距离及驾驶员踩踏油门踏板的速度与时间的导数,即加速度。距离记作S,加速度记作a.并以转向指示灯和车速传感器为辅助。若a超过一定S范围内的设定的值a0,用转向指示灯排除驾驶员超车的情况外,则给出信号控制紧急制动机构,自动报警提醒驾驶员,并实现自动制动,切断节气门进气量的目的。若检测到车速是零,则关闭报警和释放自动制动机构。

为了进一步减小误判的可能性,在上述技术基础之上,本实用新型所述信号采集输入单元还包括驾驶员驾驶状态检测器,所述驾驶员驾驶状态检测器的信号输出端与控制单元的信号输入端连接。所述驾驶员驾驶状态检测器包括脉搏传感器或方向盘压力传感器。脉搏传感器佩戴在手臂上,该脉搏传感器可以检测驾驶员的脉搏速率,以此结合车速传感器、节气门位置传感器、转向灯信号采集电路和雷达测距传感器来判断驾驶员是否处于紧张状态;方向盘压力传感器设于汽车的方向盘上。当驾驶员处于紧张状态时,其两手会紧握方向盘,此时压力传感器可感应到手对方向盘的压力,并将该感应信息传给控制单元,控制单元可结合车速传感器、节气门位置传感器、转向灯信号采集电路和雷达测距传感器给出的信息数据判定驾驶员处于紧张状态。

汽车系毕业论文:技术预测,智能汽车系统

来源:圈子

无人驾驶技术如今越来越成熟,目前更多的是以辅助驾驶员驾驶的技术形式呈现出来。 奥迪(AUDI)配备自适应巡航系统,可以通过雷达传感器监测,利用自动刹车与加速保持与前车恒定距离。另外,有驻车辅助和多系统制动辅助系统。宝马(BMW)也发表了新一代智能无人驾驶停车技术和视觉技术,捷豹路虎以“自行车感知”和“360度虚拟城市风挡玻璃”技术为特色,可将车身支柱进行“隐形”,令驾驶员获得更好地视野。此外,这项技术还可以在风挡玻璃上投影多种车辆周围的信息。智能驾驶新技术的运用展示了无人驾驶功能如何缓慢地应用于我们日常使用的汽车上,这个过程已经发展了两三年,进入2017年将会得到更广泛的运用,使我们的汽车更加接近于自动驾驶车辆。

人们总是在追求更高的生活品质,对于汽车,也不例外。现在无人驾驶汽车非常的受欢迎,经过简单的“四个轮子就是汽车”,到机械式汽车,再到智能汽车,人们对汽车的要求不再是原来的代步工具这样简单了。2014年以来国际互联网巨头纷纷角力无人驾驶,特斯拉、苹果、谷歌几家的人才争夺战宣示了无人驾驶领域的炙手可热。2015年12月,韩国现代汽车和起亚汽车公司途胜氢燃料电池车和秀尔电动汽车的两种车型共4款汽车于12月11日获得美国内华达州高速公路自动行驶执照,这在韩国车企中成为首例。整车厂商包括奔驰、宝马、奥迪、沃尔沃、特斯拉等均切入了无人驾驶的研发,也取得了阶段性的成果。在交通领域基础设施的转型也令人兴奋不已。无人驾驶汽车能利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、地在道路上行驶。在未来的2017年,无人驾驶汽车将会有一个良好的发展趋势,现在科技高速发展,技术日新月异,相信不久的将来,这些高端的无人驾驶汽车将会为汽车领域塑造美好的未来。

未来无人驾驶汽车的内饰布局,将会带有卧椅和弹出式平视显示器(HUD)、信息娱乐中心甚至手势控制。采用新的座椅设计,可以向后滑动,腾出空间,乘坐者可以使用安装在车门上的折叠式小桌子进行工作。空间还可以变成不同的形状或模式,仪表盘上可以弹出一个大电视显示屏,使乘员在放松的驾驶模式下可以观看电影。在2017年的CES展示中,宝马将会推出他们的“全息触摸”系统,这将彻底改变汽车的控制方式。未来,汽车将会使用浮动触摸屏,用户只需要通过在中控台前方的区域做出相对应的固定手势,系统就会做出相应的回应。另外,将手势控制与声控相结合,还能够形成更的车内操作环境。

奔驰F015概念车采用双排四座独立布局。座椅采用设计感极强的包覆式造型,前排座椅可以在自动模式下向后旋转180度,与后座乘客“面对面”。

XchangE方向盘可以左右随意移动。想开车的时候,把方向盘挪到边上感受下驾驶乐趣,不想开就切换到无人驾驶状态。然后,喝杯咖啡,或看个电影。

汽车系毕业论文:基于单片机的自动化控制技术在汽车系统中的应用研究

(湘西民族职业技术学院)

摘 要:自动化技术作为一门新兴学科已经渗透进了人们的生产和生活之中,而且自动化技术因其自身优越的特性,能够有效促进传统控制系统向智能化的演变进程。同时,自动化技术对汽车机械控制系统也有着重大的影响。本文中将自动化技术在汽车控制系统中的应用的相关问题进行探讨。

关键词:自动化技术;汽车控制系统;应用

随着自动化技术的逐u发展和完善,该技术已在工程机械领域中有了极为广泛的应用,也充实了当前工程机械集成系统,同时为汽车机械控制系统营造了良好的前提条件,给汽车用户带来了更加安全的驾驶体验。随着社会的发展,汽车现已成为人们生活中不可或缺的交通工具,而机械自动化的应用为汽车制造业的发展提供了新的生命力,在降低生产成本,提高生产效率方面有着显著的作用,所以该技术也成为当今研究的热门领域。

1 在汽车控制系统中应用的重要性简述

自动化技术对汽车机械控制的影响主要有两个层面:首先是系统工作的调节。在进行自动化应用时,主要是将工作站存储的信息传入局域网,为信息畅通创造前提条件。使用者能够在其帮助下,对系统快速发出指令,并由系统的前置机接受处理后,传入局域网,使得指令信息畅快流通,实现信息采集与调节。其次是系统软件的设计。现有科技已经能够实现用计算机控制代替传统生产,并在更加科学的计算机帮助下,对生产过程实现自动化调控,大大增加了生产质量,提高了工作效率。计算机已经成为汽车制造中不可或缺的技术,在C语言与单片机技术的帮助下,人们已经实现了对控制系统的进一步完善,能够根据使用者需求创建特定的系统软件,提高了使用者的体验度。

2 自动化技术在汽车控制系统中的应用

自动化技术渗透入汽车机械控制系统后,能够大大增强系统安全性与稳定性,帮助汽车制造企业提高产品的自身价值,提示整个产业的整体科技水平,并在满足可持续发展的前提下实现利润较大化。该技术在汽车控制系统的实际应用如下:

2.1 实现对数据的实时监测

在进行自动化技术应用后,我们能够设置特定的数据报表,对操作人员的工作现状进行监督。并用数据传输的方式,以用户需求为前提,打印数据报表,利用多种报表共存的方式,充分解决用户的多样化需求。所以,自动化技术能够有效提高操作的便利性和质量,为使用者和操作者创造了十分和谐的共存环境,促进了汽车的性能的发展。

2.2 实现故障的诊断和排除故障

在以往汽车机械制造时,很大程度上都是依靠人工手段完成汽车的生产和组装,而且由于汽车制造的特殊性,往往极容易产生生产事故,这对于汽车生产和员工的安全造成了很多隐患。随着自动化技术的应用,通过计算机联网。更精度,高效率和高质量的生产,既提高了生产质量和效率,有减少了不必要的损失,增加了企业的利润。在自动化实施后,各种事故应对预案的制定,加快了生产时的故障排除和解决效率,为企业挽回了很多不必要的损失也减少了员工的受伤概率。而且,若发生重大事故时,系统也会自动报警,排除了安全隐患,降低了企业损失,加快了事故解决效率。所以说,实现自动化生产能够使得整个汽车机械控制系统的发展符合时代的经济性与合理性需求。

2.3 实现严格的安全机制控制系统建设

对汽车实现控制的主要目的是确保车辆的行驶安全。因此,在汽车生产制造过程中设置保护结构保障车辆的安全是十分有必要的,这既是对用户负责,也是对整个社会的安全负责。一般而言,采用自动化技术来建设严格的安全机制控制系统是一种较为通用的做法。具体而言,主要是通过引入自动化控制系统,实现实时反馈的功能,从而能够及时时间把握车辆信息的各项信息,及时发现存在的安全隐患,并通过控制系统做出对应的处理建议,从而确保使用者可以安全行驶。

例如,应对多种不同的车辆事故,汽车自身的安全机制会根据实际事故的特性做出不同的处置方式,较大限度减小车辆的危险性。除此以外,为维护车主的隐私,确保汽车控制系统安全性与信息私密性,再生产时还要在汽车控制系统中设防布控,防止非技术人员获得反馈信息。

同时,借助自动化技术的运用,形成多等级的安全预设,进而实现对汽车机械控制系统的分级管理,最终达到保障汽车系统安全运行的目的。为实现这种分级管理,借助设定分级密码的方式,将不同级别的操作人员进行区分,限制不同级别人员的权限,有效的提高了系统信息的安全性。因为不同级别的人员只会得到其指定区域的数据,而不能得到整个或其他区域的系统信息,限制了人们随意获得信息的可能性。随着自动化的广泛应用,对于其安全性的保障也越来越重要。由于系统数据自身保密性不强,因此在进行数据保护时,我们更多可以采取设置多种密码的形式,完善数据安全性。

3 自动化技术在汽车控制系统中的未来发展

伴随着自动化技术的快速发展,其在汽车控制系统领域的运用也日渐广泛。结合目前自动化技术在汽车控制系统中的运用可以看出自动化技术所具备的重要价值。而伴随着企业之间竞争的日趋激烈,技术的不断革新已成为市场发展的必然要求。因此,对企业而言,断提升自身自动化水平,才能进一步增加自身综合实力,赢得更多的市场份额,最终在市场竞争中占据优势地位。

具体而言,自动化的发展应该向集成化、智能化与自动化层面进一步完善。随着自动化技术的创新与完善,让我国制造业进入了高速发展的状态。在自动化领域实现不断创新突破,既符合市场汇率,又是社会发展的必然要求,现今产品与技术已经占据了市场主导地位,因此实现自动化技术创新对市场的健康发展至关重要。汽车自动化控制技术已成为汽车控制系统中的关键部分,有效的促进了汽车的安全性能,通过不断地自主创新,能够促进汽车控制系统的不断发展。

结束语

自动化技术对于汽车企业的进一步发展有着不可替代的作用。通过引入自动化手段技术,既提高了工作效率,降低了汽车生产成本,又促进了汽车业整体发展。随着自动化技术在汽车领域的不断的应用,对汽车行业和整个科技领域的发展都形成了良性促进作用。但就目前自动化发展进程来看,我们和发达国家之间还有很大的差距,在自动化进程之路上还需要走很久很久,因此,需要我们相关工作者继续努力,为了更好的明天不断奋斗,促进经济的进一步发展

汽车系毕业论文:汽车系统中的调适性速度控制应用

目前,用于定距测量(量度距离)的电子系统包括有SONAR (声纳导航及测距)、RADAR(无线电方向及测距)和LIDAR(光线检测及测距) 等种类。基本上,这些系统都是采用相同的原理来测量与对象(目标)间的距离,它们均包含有一个能量源以及一个检测反射信号和分析这些信号以获取有关目标信息的方法。然而,当中最普遍的应用便是测量目标物的距离。

RADAR 一般用以检测及监视比较大型的物体,像是飞机及汽车等。至于SONAR,它一般会用来侦测和监视水中的物体,例如是潜水艇和鱼类等。而LIDAR则是一项相对较新的技术,可从事多种应用,例如是建筑方面的测距、军事定距测量,以及公路收费亭的汽车检测和汽车间的距离测量等。

LIDAR的其中一项近期应用是汽车调适性速度控制。在此类应用中,巡航控制的驾驶速度可按驾驶者的意愿来决定,如同其它的巡航控制系统一样。一旦当汽车驶近一辆速度较慢的汽车时,调适性速度控制能够自动减速以配合前车的速度,与前车保持着安全的距离。

本文将讨论此项应用的原理,并提供低廉设计成本的汽车调适性速度控制电路前端的方法。

系统的选择

这种系统所用的方法包括有连续波(CW)信号和脉冲信号。CW系统的运作原理是目标会反射一个传送信号的相位位移版本信号回来,而在接收器中的相位比较器会将反射回来的相位位移信号与原本的信号作比较,传送信号与接收信号之间的相位差别变化速度会用来决定距离及距离变化之速度,或两者的闭合速率。

在脉冲雷射系统中,短光脉冲被送出及接收,而其飞行时间(TOF)和它的变化速率会用来决定目标的距离和闭合速率。

这些系统均需使用一个电子信号源、功率放大器、发射信号的发送器、接收传感器、放大器、信号调节器和可把接收信号数字化并送到内存的高速模拟/数字转换器,当中DSP、FPGA或微控制器会在较低的速率下将数据恢复以供处理。

不过,CW系统在汽车应用中的主要缺点是成本较高,而LIDAR系统则采用脉冲雷射以提供一个成本效益较高的方案,故受到设计人员的欢迎。

系统要求

系统的测距成效评估会根据几项因素,包括传送信号的峰值功率、信号的离散和发散、信号传播的媒介、目标的反射性以及接收器的灵敏度等。

至于对一个目标的可测较大距离范围则根据雷射输出的功率、接收器的光学敏感度,以及大气传送光学能量的效率和激光束偏离直线的程度。

对于接收器的低光度检测器而言,现有3种基本选择,分别是硅PIN检测器、硅雪崩光电二极管(APD)和光电倍增管。当中APD被广泛使用在各式应用中,原因是它可提供比其它检测器高的速度和敏感度。

接收器APD可按照投射光量的比例把接收回来的光线脉冲转换成电流,接着一个互阻抗放大器会把这些电流再转换成一个电压。

正如所有模拟系统一样,要达至低噪声,便需在信号路径的最早段提供的噪声效能表现,所以这部份必需使用低噪声和高增益的组件。

一个良好的互阻抗放大器应具备高增益、高输入阻抗、超低的电压和电流噪声,以及低的输入电容。互阻抗放大器的输出会被放大,并且有可能需要在送到ADC前再经进一步的信号调理,之后才进行数字化。

与距离较接近的目标比较,从较远目标接收回来的信号一般都比较弱,因此接收器的敏感度必需够高以便能检测强和弱的信号,这意味系统的动态范围必须够宽阔。故此,100 dB的系统动态范围要求并不算严苛,而且一般可经由在ADC前放置一个模拟可变增益放大器(VGA)或一个数字可变增益放大器(DVGA)来达成。

假如所用的ADC有一个差动输入的话,那便需动用一个单端到差动转换器,这可由美国国家半导体的LMH655x系列产品来实现。在信号抵达ADC前的一段放置一个电压放大器,该处的单端转换器并不能依靠所指定的频宽来提供足够的增益。对于这些差动电路来说,LMH655x系列亦可解决这个问题。

在这些系统的接收信号路径中的最重要组件是ADC,它的工作是把从目标反射回来的能量数字化。

图1表示接收器的简化方块图,当中FIFO可合并入FPGA内,但如果它能整合在与ADC同一块电路片上时,那效果可能更佳。

ADC的要求

测量TOF(定距测量)的度将取决于雷射的脉冲宽度和所选用ADC的速度和度,因此在这个接收信号路径部份中所用的ADC是最重要的模拟组件,因为它负责把从目标反弹回来的脉冲信号数字化。

ADC低限度的最样率应为:

Min fS = (c / res)样本每秒

当中

fS = ADC 取样率

c = 光速

res = 距离分辨率

在上述数式中,"c" 和 "res"的量度单位必须一致,换句话说假如"res"是以英尺来量度,那"c"的单位必须是以每秒多少英尺来计算。

对于汽车LIDAR系统来说,它的测距性要求将会以每级±3英尺来计算。由于测距属于来回性质的TOF,故所要求的测量分辨率便是3英尺的两倍,即是6英尺。考虑到光速为每秒行走299,792,458米(一般约简为每秒3 x 108 m)或每秒9.84 x 108英尺,ADC的低限度取样率应为:

Min fS = (c / res) 样本每秒

= (9.84 x 108 ft/sec) / 6ft

= 163.9百万样本每秒

为作复查,将取样时间间隔定为:

取样时间间隔= 1 / fS = 1 / 1.639E8 = 6.1ns.

在特定时间内信号来回移动的距离为:

距离 = 信号速度 x TOF

由于这是来回的路程距离,单程便是上述数值的一半,而距离分辨率的计算亦相同。

信号的速度(即光速) 为 9.84 x 108 ft/sec 而飞行时间则为 6.1 ns:

分辨率= 9.84 x 108 ft/secx6.1 x10-9 sec /2

= 3 英尺

正如前面所述,将缓冲器整合至ADC同一块电路片上将带来好处,例如ADC08B200就是这种产品,包含有一个速度达200 Msps的ADC和一个1kB的片上缓冲器。此外,ADC08B200还包含有一个片上时脉乘法器,因此就是外部时脉的速率低至25 MHz都可获得200 Msps的速度。

在200 Msps下使用ADC08B200,所得出的来回距离分辨率为:

分辨率= c / fS / 2

分辨率 = 9.84 x 108 ft/sec / 2 x 108 sec / 2

= 2.46 英尺

与需要把缓冲器并在一起的FPGA或DSP比较,将缓冲器并入ADC内,可缩减FPGA或DSP的尺寸,而且亦可免除使用独立的FIFPO器件。

以上这些优点都使ADC08B200成为汽车 LIDAR 调适性速度控制系统中的最理想组件选择。

LIDAR系统的ADC电路

汽车LIDAR接收器设计的核心便是ADC08B200,如图2的系统方块图所示,可大大简化接收器的设计。除了包含模拟/数字转换器外,ADC08B200还设有一个时脉乘法器,可令设计人员轻易及廉价地获取低频时脉振荡器和一个1kB的缓冲器,从而纾缓FPGA、DSP或微控制器对速度和复杂度的要求。

时脉乘法器可把输入时脉的频率乘大1、2、4和8倍,这样便可使用速度低至25 MHz的时脉源,但又可得出速度达200 Msps的运作。如果有需要的话,ADC08B200的外部时脉源可以与FPGA、DSP或微控制器的时脉一样。

缓冲器可以在200 MHz以下的任何速度来读取,另外该缓冲器亦可被旁路不用,而在这情况下时,数据会以ADC的取样率不断地串流出。

为了尽量减低平均功耗,ADC08B200的ADC核心可以当缓冲器被读取时关机。此外,当要保持系统的功率而又不使用数据转换器时,那甚至可将整个ADC08B200包括当中的缓冲器关闭。

ADC08B200电路

图3表示ADC08B200周遭的电路设计,其效果十分简单直接。当参考电压低至1V的时候,这设计可得出的效能,而把参考电压维持在低水准,可有助纾缓来自APD信号的增益要求,因此这设计采用1.2V的LM4041-12分流参考来为ADC08B200提供在接地的较高和低参考。当然,假如来自放大器、VGA或DVGA的低输出不到接地的话、那低参考便会升离接地以适应这状况。

配合1.2V参考电压和145Ω的低ADC参考梯度电阻,那较高的参考电流便为8.3mA,而LM4041-1.2的较高电流则被指定在15 mA。在设计上,假如ADC08B200出现不正常时,那设计应可防止有超过15 mA的电流经过LM4041-1.2,因此参考上拉电阻器的低数值应为:

(3.6V - 1.2V) / 15 mA = 240 Ohms

数式中的3.6V是3.3V电源的较高容差值,采用一个270Ω的电阻器可尤许5%的容差。

ADC08B200的MULT1输入为高而MULT0输入为低,从而将50 MHz的时脉输入乘大4倍以得出200 Msps的速率。由于BSIZE0和BSIZE1两个都设置成高,所以要应用1024字节的较大缓冲器容量。有关使用这些引脚的数据,可参考ADC08B200的数据表。

读取时脉RCLK由FPGA驱动,它是用来读取ADC08B200缓冲器内的数据,而来自ADC08B200的DRDY信号则用来把数据锁存在FPGA内。

当PD接脚被接地,ADC08B200不会关机。可是,由于需要降低把功耗,所以量化器会在FPGA的控制下经PDADC接脚来关闭。当PDADC引脚处于高电位时,那ADC本身会被关机,但缓冲器仍维持活动,所以可被读取。

总结

面对极富挑战性的测距系统设计,美国国家半导体的ADC08B200可有助减少电路的尺寸和成本,同时可消除系统设计的负担。

汽车系毕业论文:FPGA如何让汽车系统运作

汽车电子设计正体验着更短的设计周期,以及面对增加数字内涵的时代转移。在未来的5年间,在汽车内的电子系统预计会有7%年复合成长率的增长,但是PLD(可编程逻辑器件)的采用预计会有更快的增长速率,年复合成长率将可达到45%。

在汽车领域中将有许多因素促使其采用PLD,首先,汽车设计的演进朝向“平台化”的概念发展,这是用一种基本的设计来提供车型的差异化,加上需要在汽车内整合音频、视频与数据功能,又更进一步地推动了平台化的概念;第二,更快的创新周期,现今,典型的汽车设计约需费时24-36个月,从5年前汽车尚有60个月的生命周期,如今已经变得更快了。由于面对更短的设计周期,让系统供应商必须得快速地提供原型,以及对OEM展示他们的设计,这将带来了极大的压力;第三,以导航系统、后座娱乐系统与驾驶辅助应用为形式所增加的数字内容,已经成功的进入了主流市场;第四,ASIC与ASSP供货商担心产品会过时,因此他们寻求PLD以提供设计上的弹性。上述所有的这些因素,需要汽车设计师去建立一个设计解决方案,这不仅是需要提供更多的弹性,也需要在他们的成本目标内,满足效能上的需求。

图1:典型的导航系统

现场可编程门阵列(FPGA)具有低成本架构与充足的组件资源,将可提供设计师完整的解决方案。这篇文章将会详述在汽车市场中使用FPGA来实行具备导航多媒体图形显示应用,以及后座娱乐(RSE)系统的大量、低成本解决方案所带来的效益。

图像化导航系统

在量产系统中的导航功能是PLD已经成功设计进去并目前已交货的重要领域之一。图1的系统架构图是一个典型的导航系统,是一个可进行简单的路线规划或2D显示的系统,系统架构由主CPU构成,一般常用的有SH4、Power PC或TI OMAP处理器,搭配一个图形处理器,与这些处理器沟通的还有许多的,例如键盘与TFT显示器。

图形处理需要运算许多种算法则,例如比例调整、色彩过滤与透明层混合。FPGA比DSP或ASSP(特定应用标准产品)更适合来执行这些运算密集的运算法则,因为它们可以在一个单一时钟周期内管控多重的指令。

图2:使用Cyclone Ⅱ FPGA (EP2C5) 实行低成本的图形功能

图2显示一个以Altera Cyclone Ⅱ FPGA来实行低成本的图形功能。视频可以是BT.656输入(YUV 4:2:2),其具备色彩空间转换器(CSC)以输出RGB信号,内存接口到Avalon总线架构能容纳大量的图形运算,可以支持的内存类型包括SRAM、SDRAM与DDR-SDRAM。Nios Ⅱ是Altera的32位嵌入式处理器,主要用于图形处理(划线、建立图框)与提供其它的控制功能。绘图硬件加速器可以包括如BitBlt(复制对象到图框缓冲区、2D-DMA转换、图形混合)等功能,透明度混合可以支持多个通道。Cyclone Ⅱ能够为远程显示应用支持LVDS图形输出。

后座娱乐系统

后座娱乐(Rear Seat Entertainment, RSE)是已经广泛采用PLD的新兴领域之一,像是导航系统、RSE系统牵涉到极大量的图形处理,特别是与视频质量有密切关系。图3显示出一个典型的现代RSE系统,关键的元器件是微控制器(μC)、FPGA、内存、其它的ASSP与元件。微控制器通常是16位或32位,ASSP通常包括像是译码与控制器局域网络(CAN)收发器等功能。

下一代的RSE系统与目前这个将会不同,设计师被强迫降低他们的BOM成本,并寻找让系统更具弹性的方法来满足高端、中端与低端平台的需求。想要达到这个目标的一种方式是通过整合一些ASSP功能到现有的FPGA之中,如图4所示,微控制器的功能已经被FPGA所取代,在这个例子中是采用Altera的32位Nios Ⅱ RISC处理器。CAN接口可以轻易地被FPGA所支持,只需消耗少于10%的Cyclone Ⅱ EP2C8器件资源。除了CAN接口之外,FPGA也可以支持媒体导向系统传输(Media Oriented System Transport, MOST)的Media LB接口,MOST是下一代采用光纤为基础的接口,可以广泛地用于下一代的教育娱乐与通信系统。Firewire则可提供足够的选择,是对使用MOST较不具意义的领域。

图3:目前的后座娱乐 (RSE) 的实行架构 (EP2C5)

图4:下一代的后座娱乐 (RSE) 的实行架构 (EP2C8)

除了取代ASSP的功能外,FPGA还有大量的空间可以做视频处理,可具有一个芯片内的MOST或Firewire接口,让FPGA可以轻易地支持数字视频模式,让系统供应商可以增加更多功能,以便与竞争对手有所差异。这个系统整合特性不仅有较低的整体系统成本,也提供系统供应商更多的弹性来增加额外的功能。

汽车图形系统参考设计

汽车图形系统参考设计展示了在图形系统中使用了Altera Cyclone FPGA,它可以被用于导航或RSE形式的应用。这个参考设计显示了FPGA针对低成本应用所能提供的能力与弹性。这个参考设计的主要特性是:

视频输入硬件模块:画面剪切、色彩空间转换、水平与垂直比例调整;

TFT显示控制器:5层的显示、画中画(Picture in picture);

在NiosⅡ处理器上执行的图形函式库;

在NiosⅡ Cyclone开发板上执行:需要Lancelot VGA视讯控制器;

SDRAM程序储存与图框缓冲区。

这个参考设计可免费提供,并可从Altera的网站上下载。

结 语

汽车产业已经开始很认真地看待FPGA如何能够同时协助系统供应商与汽车制造商(OEM)达到成功,在几年前,还从未听过在汽车领域中使用FPGA,然而,因为有更低的成本架构,并能增进系统的效能,FPGA目前已经进入主流的汽车市场,随着在汽车中的电子产品使用量快速增加,FPGA的用量也随之增加。在汽车产业中,不同于ASSP的解决方案,FPGA能提供的弹性,能够更进一步增加市场的需求。PLD已经在教育娱乐与通信市场找到发展空间,目前正以它们的方式进入新兴的驾驶辅助汽车应用领域,包括像是变换车道警示、夜视功能与轮胎压力监控等快速成长中的应用。由于具备较低的硅芯片成本架构、丰富的IP核心、参考设计与较长的产品生命周期,PLD将具备应付成长中汽车电子市场所需的能力。

汽车系毕业论文:电磁汽车刹车系统

摘 要 汽车刹车系统是汽车安全行驶的及时道保障,目前汽车所使用的主要是液压刹车系统。液压式的刹车系统中的管路以及各种液压元件需要经常维护保养,不但要耗费精力,还要耗费金钱。为了克服上述液压刹车系统的不足,本实用新型的目的是提供一种电磁汽车刹车系统。它根据电磁力来刹车,降低了维护成本,并提高了安全性。

关键词 液压元件;电磁刹车系统;安全性

1 引言

据统计,中国现在每年因为交通事故死亡人数已经超过10万人,其中一部分是因为刹车故障导致的。现款液压刹车系统,当其中的一个油路出现如老化、疲劳和安装密封不严等情况,紧急制动时就会因为压力太大而导致油路泄露、破损,在最需要制动力的时候,制动力反而失灵。这对于司机的心理素质是一个考验,此时司机可能已经无法冷静思考,用其他方式制动,导致重大交通事故。

目前,汽车所使用的刹车系统都为液压刹车系统。液压刹车系统比原始的带传动先进,但是结构要复杂许多。特别是其中的一些核心的液压组件,如液压泵、液压阀和油缸等。这些高性能部件都是对污染物敏感的组件,更需要精心维护。在安装之前要注意管线内部洁净、管接头安装密封。同时管路布置应该位于安全地带,避免损伤。液压刹车系统只要某个管路出现损伤和破裂等故障,就会影响整个刹车系统。这种液压刹车系统需经常维护,使用成本极高。

为了克服上述液压刹车系统结构复杂、维修保养使用成本高、有安全隐患等问题,本实用新型专利提供了一种新型的制动方法,它通过电磁力来控制刹车。与液压刹车系统相比,电磁汽车刹车系统在节能、降低二次污染、简便轻便方面具有优势。在燃油等二次污染如此严重的今天,电磁汽车刹车系统的优势更加凸显出来,可能是未来汽车刹车系统的一种主流方法。本文主要介绍电磁汽车刹车系统的设计过程,是学生科研项目的一个成果,进一步体现了学生的科技创新能力,对教学起到很好的促进作用。

2 研究内容

为了克服液压刹车系统结构复杂、容易漏油等不足,本实用新型的目的是提供一种电磁汽车刹车系统,通过电磁力来刹车。设计灵感来源于电磁铁吸附装置:当螺线线圈通电时,会产生电磁力,从而吸引钢铁。本实用新型专利也是通过螺旋线圈通电产生磁力进而吸附的原理而设计。为了实现本实用新型的目的,采用的技术方案是:一种电磁汽车刹车系统,由刹车装置和车轮构成;所述刹车装置包括电磁铁、电流传感器和刹车踏板,电磁铁内部设有线圈,并与电流传感器相连,刹车板控制电流传感器;所述的车轮包括车胎和刹车盘,刹车盘设在车胎的侧面。整体结构简单紧凑,与原来相比减少很多繁重的元器件。在简化结构的同时,降低安装维修难度,也在无形之中降低部分人工养护成本。核心部件的电磁铁部分可回收利用,避免造成二次污染。

本实用新型的有益效果是;通过电磁力制动电磁铁来刹车,避免了用液压系统刹车容易泄漏液压油的不足。在机电一体化程度如此之高的今天,它的出现将大大改变人们对车辆的使用感受。同时它刹车灵敏,性强,工作稳定。

3 设计方案比较

结合附图和具体实施例,对本实用新型作进一步说明。在图1所述的及时实施例中,一种电磁汽车刹车系统,其特征是:它有刹车装置和车轮构成;所述的刹车装置包括电磁铁、电流传感器和刹车踏板,电磁铁内部设有线圈,并与电流传感器相连,刹车板控制电流传感器;所述的车轮包括车胎和刹车盘,刹车盘设在车胎的侧面。在图2所述的第二实施例中,所述的电磁铁上设有刹车片,刹车时,刹车片与刹车盘相啮合进行刹车。刹车板控制电流传感器,对刹车板施加的力越大,电流传感器传给线圈的电流越大,电磁铁带动刹车片与刹车盘靠得就越紧;司机根据自己脚踩刹车板的力度来控制刹车的效果。

4 结论及对教学的促进作用

本次设计全部制动控制的传输路径都是通过排布电线来实现的。由于排布线路不会像排布油路那样会受到种种内因外因的影响,所以排线自由度会高出许多。在自检方面也远远优于液压刹车系统。液压刹车系统只有当油真正开始泄露,或者液压油不足的时候才会进行报警,而这些问题往往都会出现在汽车行驶过程中,不容易引起司机的重视。等到真正发现制动力减弱时,可能为时已晚。本实用新型专利可以直接检测每次制动时的电流大小,通过强弱自诊出问题。提醒驾驶者,当真正在行驶中遇见问题的时候,发生四条线路同时故障的几率也会极小,保障驾驶者安全地把车停下,等待救援。汽车制动是汽车安全的及时道保障,决不允许任何意外发生。

电磁汽车刹车系统在结构上要简单于油压刹车系统,能在生产上节约原料;部分位置对于精度的要求比油压的要低许多,减少了加工成本;在日常使用的时候,不会产生流入液压油这类二次污染物,有利于环保;保养检测维修简便,维护成本低廉,具有广阔的市场应用前景。

学生通过完成该篇论文,加深了对汽车刹车系统的理解,同时对设计过程做了总的概括,提高了自己的科研能力。教师在指导学生的过程中,进一步总结教学方法和教学新观念,加大对学生的引导,同时也提高了自己管理学生的能力。双方起到了互相促进、共同进步的作用。

汽车系毕业论文:某汽车刹车系统用卡片断口观察

摘要:某新型汽车在试验过程中发生卡片断裂故障,重点对断裂卡片的断口进行宏观及微观检查,结合化学成分分析,确定断裂性质,并对其原因进行分析。

概述

某汽车刹车系统用卡片在使用过程中发生断裂。卡片断裂时,随车累计行驶15000km。卡片材料为Q195钢,冲压制备而成,使用过程中主要受到拉伸应力作用。

为确定卡片的断口形貌特征及断裂性质,本报告对卡片断块进行了宏观观察,对卡片断口进行了宏微观形貌观察。

试验过程

2.1外观观察

卡片沿与宽度方向呈一定夹角方向发生断裂,其中一部分的断块形貌见图1,断口区域未见明显塑性变形;卡片凸面侧固定孔周围可见一个与固定孔不同圆心的偏斜压痕,局部可见摩擦痕迹,见图1(a);卡片凹面侧可见大致与固定孔同圆心的斑驳压痕,局部可见摩擦痕迹,见图1(b)。

(a)凸面(b)凹面

图1卡片断块外观形貌

2.2断口宏观观察

卡片断口宏观形貌见图2(a),断口较平整,无明显塑性变形,并可见红褐色的氧化、腐蚀及污染特征;断裂起始于卡片凹面侧一端边,裂纹起始区域及其附近裂纹扩展区域可见微弱的放射棱线特征,见图2(b)和图2(c)。裂纹扩展后期可见明显的扩展棱线,见图2(b)。

(a)宏观

(b)裂纹扩展前期及后期放大形貌

(c)源区放大

图2卡片断口宏观及源区形貌

2.3断口微观观察

卡片断口裂纹源位于凹面侧一端边,呈点源断裂特征,可见挤压、磨损,源区附近可见腐蚀及粘接物特征,见图3(a)和图3(b);局部可见韧窝及微弱的解理断裂特征(,见图3(c)。裂纹扩展中前期局部可见沿晶、韧窝及滑移线形貌,见图4。裂纹扩展中后期可见较明显的疲劳条带形貌,见图5。

(a)源区低倍(b)源区高倍

(c)韧窝及解理形貌

图3裂纹源区形貌

图4裂纹扩展中前期沿晶、韧窝及滑移线形貌

图5 裂纹扩展中后期疲劳条带形貌

2.4 能谱分析

对断口表面典型的污染、腐蚀区进行能谱分析,分析结果和位置分别见表1和图6。可见断口表面,主要受到氧化腐蚀(锈蚀)作用,还可能受到了含Cl元素介质的污染或腐蚀。从分布和形态上看,断口表面的污染和腐蚀可能是在断口形成之后发生的。

表1断口表面典型污染、腐蚀区能谱分析结果(wt.%)

图6 能谱分析位置

结论

由以上试验结果可知,卡片发生了疲劳断裂,断裂起源于凹面侧端边,呈点源特征,源区局部可见韧窝及微弱解理特征,裂纹扩展区中前期局部可见沿晶、韧窝及滑移线形貌,中后期可见明显的疲劳条带;断口表面主要受到氧化腐蚀作用,还可能受到了含Cl元素介质的污染或腐蚀;断口表面的污染和腐蚀可能是在断口形成之后发生的。

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