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汽车工业机电一体化内涵特点研究

作者:2018-01-20 16:03:09阅读:文章来源:

摘要:机电一体化有机地融合了现代计算机技术、机械工程技术、电力工程技术等相关技术和设施设备,对于现代工业生产管理控制的自动化起着非常重要的价值和作用。本文分析了机电一体化的内涵特点,并以汽车工业为例探讨了汽车产品中机电一体化的解决方案。

关键词:机电一体化;内涵;汽车工业;应用

一、机电一体化的内涵

机电一体化综合集成了电子工程和机械工程技术,实现了面向任务的机电一体化功能,它可以有效地协助技术设计人员对某项生产管理项目进行特定的技术开发和设计。机电一体化的方法论包括信息控制理论和工程系统理论,而一体化是机电一体化的核心思想。

二、机电一体化的特点

1.安全性高

机电一体化系统可以提供包括警报、监控、诊断、保护在内的一体化自动服务,在工作过程中当发生相关故障时可以自动采取保护办法,诸如当工作电压过高或过低时,会自动停止工作或发出警报提醒操作人员采取措施,最大程度上保障相关设备和操作人员的安全,保障财产设备等不受损害。

2.生产能力强

机电一体化产品系统的信息处理与控制一般都是自动化的,具有较高灵敏的检测控制能力,在计算机控制系统的作用下可以更为精确地确保机械设备装置完成所设计的动作,从而更好地保证产品的质量。更为重要的是,机电一体化产品系统自动化的控制和操作,极大地提高了产品的生产效率,降低了单位产品的成本。

3.适用范围广

机电一体化产品系统强大的技术综合能力使之已经超越了单一产品功能的范畴,再加上其自身较高的自动化水平,可以满足客户更为复杂的需求,提供个性化解决方案。机电一体化产品较高的智能化、自我保护性、自动监控性、可扩展性使之可以应用于不同的环境和场合。

三、汽车工业领域机电一体化的应用

1.自动变速器系统

汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。

2.制动系统

起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。

3.计算机控制发电机系统

计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。

4.激光测距雷达系统

在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。

四、总结

机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。

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