自动化技术在汽车机械控制系统中的应用

张俊花

摘要：科學技术的不断发展，推动了社会生活的变化和发展，尤其是近些年来，随着国际市场的不断扩大，中国与世界其他各国的经济交流、技术交流日渐频繁。随着用户需求的不断升级，人工智能技术、自动化技术在各领域的应用逐渐广泛，汽车领域的应用尤为显著，自动化技术与汽车机械控制系统的结合不仅可以更大程度解放人类劳动力，而且可以显著提高控制的安全性和准确性，进而确保汽车使用的安全。本文主要针对自动化技术在汽车机械控制系统中的应用进行分析探讨，仅供参考。

关键词：自动化技术;汽车机械控制系统;意义;应用;问题

中图分类号：U466                                        文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）16-0214-02

0  引言

经济的发展以及科学技术的不断进步推动力人们对于更高生活品质的追求，除居住环境的不断优化改善外，对于汽车的使用体验要求也在逐渐提高。多年来，交通事故时有发生，汽车操控的安全性问题逐渐引起人们的关注。在先进科学技术的辅助之下，进行控制系统的自动化升级是发展的必然选择。在两者进行结合的过程中，需要研究人员依据汽车实际的使用需求进行针对性的技术研究，以实现精准的技术改进。自动化技术辅助下的汽车自动操控系统可以实现用户更高水平的驾驶自由以及更高水平的使用安全保障。

1  自动化技术简介

所谓“自动化技术”，即是一种脱离人工的操作技术，主要由两部分构成，分别是中央控制系统和传感器。在自动化技术使用的过程中，操作者只需要对于设备进行指令的下达，再通过复杂的传感系统及交流系统就可以实现远程设备的运行。在自动化技术的辅助之下，操作者可以避免直接进行复杂的操作流程，同时还可以进一步确保操作的精准性。在汽车的机械操控系统中，传感器负责对于汽车的运行状态进行监测，确保车辆运行的平稳性，以及对于出现的问题进行及时的判断、调整，进而确保使用者的安全。而中央控制系统则一方面负责接受用户的指令信息，另一方面进行信号的转导，对于其下游的操作设备进行调控，通过建立完善的信息交流网络，实现对不同运行模块的协调，进而确保车辆的正常行驶。

2  自动化技术在汽车机械控制系统中应用的意义

2.1 提高汽车使用的安全性

随着私家车数量的不断增加，以及人们生活压力的增加，在汽车驾驶过程中，交通事故时有发生，除车辆本身的质量原因外，驾驶人员在危险发生前的预判，以及危险发生时的准确应对措施等主观因素导致危险发生占到绝大多数，因而提高车辆使用过程中的安全性，简化驾驶过程中驾驶员复杂的操作是提高车辆行驶安全性的重要举措。自动化技术的使用就可以有效避免该问题的出现，自动化技术可以实现大幅降低使用者操作流程的目的，驾驶员只需要进行简单的指令信号，就可以有效应对复杂的车辆运行环境。同时自动化技术在车辆机械控制系统中的应用还可以有效监控车辆运行的状态，不仅可以及时预警可能发生的危险，而且可以进行自动化的调整，实现车辆运行安全性的有效提高。

2.2 节约车辆的维修成本

汽车属于消耗品，在长期不正确的操作之下，以及未能有效进行问题检测的情况下，就会导致车辆使用过程中安全隐患的堆积，甚至导致致命性伤亡等严重的后果。而自动化技术在车辆机械控制系统中的应用不仅可以有效监控车辆运行过程中的不正常状态，对于车辆本身存在的细微问题也可以有效预警，及时提醒人们进行车辆的检测，并且针对性的解决存在的安全隐患。加强车辆的日常检测维护，就可以避免重大问题的出现，减少了使用者在车辆集中检测以及车辆重大维修方面的花销和时间，提高使用者车辆使用便捷性的同时，也增强了其使用的舒适感。

3  自动化技术在汽车机械控制系统中的应用

当自动化技术与车辆机械控制系统进行结合时，就可以实现传统汽车运行过程中众多问题的有效解决。在机械控制系统内就可以实现众多控制模块与自动化技术的结合，具体分析如下：

3.1 信息的监测、反馈与处理

汽车在自动化技术的辅助之下，可以实现自主对于车辆运行状态的监控，及时发现运行过程中影响车辆运行状态的各种安全隐患，并且进行相应的处理。除进行有效的监控外，自动化技术的参与还可以进行运行状态的反馈，方便使用者对于车辆有实时的了解，以便进行临时运行路线、行驶状态的改变。在及时监测，有效反馈的基础上，自动化技术还可以进行使用者指令的有效执行。在实际运行过程中，车辆的运行状态及模式还是需要使用者进行操控，当其接收到车辆自动运行系统的监测信息之后，可以对于车辆的云像状态改变发出指令信息，该系统在接收到指令后，进行相应的处理。自动化技术和用户双方力量共同维持良好的车辆运行状态。

3.2 机械系统的高效控制

在车辆运行过程中，容易受到多方因素的影响，除外环境因素外，驾驶员自身的驾驶状态更容易影响车辆的运行效果。而驾驶员作为车辆运行的直接操控者，其面对危险时的处理直接关系到车辆使用的安全性。尤其是面对一些突发情况，驾驶员在应激状态下难以及时做出处理，或者在醉酒、疲劳驾驶的状态下，难以实现有效的应对处理，因而导致众多交通隐患的存在。但自动化技术的使用可以大幅度降低此类危险发生的概率，有效提高车辆控制的效率。当发生突发危险时，一方面驾驶员可以进行简单的操作，进而启动一系列复杂的车辆应对改变，实现降低危险度目的;另一方面，当驾驶员来不及进行相关操作时，车辆可以自动启动相应的应对预案，最大限度保证乘车人员的生命安全。此外，一些智能点火技术、燃油智能化控制技术等也可以有效提高使用的便捷性，进而提高机械系统的高效控制。

3.3 自動化配电

汽车在运行的过程中，主要依靠车辆自带的电池进行相应的供电工作。但是由于其体积的限制，因而能够提供的电量有限。而车辆的供电质量直接关系到车辆运行的平稳性，因为在进行车辆控制系统的自动化升级过程中，加强供电操控方面的自动化调配十分必要。在车辆实际工作过程中，由于线路十分复杂，并且不同负荷的线路对于电量的需求量也不尽相同，如果简单的进行统一电量的供应，不仅不利于线路的工作，而且容易造成电量的浪费。将自动化技术与车载电池配电设备进行结合，可以实现对于线路运行状态的有效监控，进而实现不同电阻线路的合理电量分配，提高汽车量供应的合理性，降低不必要的浪费，延长车载电池的使用年限，积极响应国家“绿色发展”的新理念。

3.4 环境感知技术以及智能决策技术

环境感知技术就是通过摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器通过特殊的通信系统来将汽车行驶过程中的情况进行监测和反馈，从而帮助车辆驾驶员进行决策工作。一般来说，目前应用面比较广的环境感知方案有谷歌和百度合作的激光雷达感知技术方案、苹果等多个公司合作的多传感器感知方案、特斯拉等多个公司合作研发的摄像头感知方案。近年来因为机器学习技术的发展，在深度学习下感知技术已经有了非常好的发展，特别是激光雷达这一感知技术，拥有非常好的分辨率和精确度。而目前通过全球导航系统，各公司相继开发了自动导航的高精准度地图，从而帮助汽车行驶过程中能够精准导航。智能决策技术就是通过环境感知技术传输回来的路况、行驶、其他车辆等信息，在综合安全、舒适、快捷的原则下作出相应的决策。一般来说，在目前智能网联交通系统中有两大智能决策方案，第一就是基于规则的方案，虽然该方案的决策较为合理，但是因为其架构过程太过于复杂，需要有上千个输入模块，这也使得一旦出现纰漏其就决策就不再合理，稳定性不强。其次就是终端到终端的决策方式，这种方式能够学习人们的行为习惯，并作出贴合人们生活习惯的决策，这个方式目前是智能决策技术的研究重点。

4  自动化技术在汽车机械控制系统中应用存在的问题

前文中对于自动化技术与车辆机械控制系统中各操控部分的结合进行了简要的介绍，了解到自动化技术在车辆机械操控系统中的应用对于提高车辆的运行状态、提高车辆使用安全性等众多放面具有重要意义，但是在实际运行过程中，除外有上述优点外，仍然暴露出一些使用过程中的问题，具体的分析如下：

4.1 自动化系统后期维护成本高

自动化系统是近些年先进科学技术与汽车行业结合发展的产物之一，即使在使用过程中可以有效降低车辆维护工作的花销，但是由于自动化系统尚且处于发展的初级阶段，尚未建立起完善的维护系统，并且其维护技术也尚未成熟，如果过分依赖外国维护技术，则会造成大量的系统维护开销。在进行系统维护升级的过程中，除要依靠先进的检测技术外，还要有专业的检测设备，而这两者在当前的国内市场中尚未普及，用户在进行系统维护时，只能到指定的地点才能实现，并且需要支付高额的检测费用。多方面实际情况的限制，成为自动化技术在汽车机械控制系统中难以广泛展开的重要阻碍。

4.2 缺乏专业技术人才

车辆的自动化升级可以大幅提升用户的使用体验，但是会增加检测和维修过程中工作人员的压力。由于该技术属于新兴技术，因而在国内市场中，掌握完善的、自动化系统检测技术的工作人员数量极其有限。当无法对于自动化系统进行升级、检测时，就会导致系统使用效果的下降，难以达到预期的效果，或者是由于技术等级的限制，导致对于车辆运行过程中的新发问题检测效果不佳，进而影响车辆使用安全性的提高，以及用户使用感的提高。而即使是从现阶段开始进行专业人才的培养，也需要经历较长的培养周期，短时间难以实现大范围的技术普及，进而也难以实现自动化技术与车辆机械控制系统结合的大范围推广。

4.3 灵活性较差

即使自动化技术的使用是为了提高车辆使用的安全性，简化驾驶人员复杂的操作，但是在实际应用过程中，自动化程序中可以预设的危险处理措施，以及车辆对于突发事件的处理应对程序的设定等数量有限，或者是过于系统化，当面对变化较大、较为复杂的实际情况时，车辆的自动化系统难以进行优化的处理方案设定。或者是由于自动化系统在设置时的程序过于死板，导致系统处于危险及实际情况的判断不够准确，进而导致预设方案难以实现针对性的问题解决。问题解决效率低下，效果欠佳。

5  结束语

综上所述，自动化技术在汽车机械控制系统中的应用是发展的必然，对于提高车辆运行的安全性，简化复杂的操作等众多方面具有深远影响，但是在现阶段的使用过程仍然暴露出一些限制该技术进一步发展的问题，只有积极进行技术升级完善，突破现有的技术瓶颈，加强人才培养，才能努力实现技术的推广普及，提高自动化技术与车辆机械控制系统的结合效果，实现更加优质的汽车行业发展效果。

参考文献：

[1]朱国屿.论汽车机械控制系统中自动化技术的应用[J].时代农机，2020（01）：9，11.

[2]汪本举.自动化技术在汽车机械控制系统中的运用探究[J]. 南方农机，2019（13）：238.

[3]宋威涛，张忠真.自动化技术在汽车机械控制系统中的应用分析[J].内燃机与配件，2018（09）：206-207.

[4]王颖.自动化技术在汽车机械控制系统中的应用[J].中国设备工程，2017（14）：151-152.

[5]王域丞.当代汽车机械控制系统中自动化技术的应用分析 [J].时代汽车，2018（03）：17-18.

[6]李伟为，张一鸣，李茂.汽车控制中的机械自动化技术[J].南方农机，2017（48）：80，86.