智能控制技术在车辆工程的应用

智能控制技术在车辆工程的应用

乌一鹏 吴玲艳

山东汽车制造有限公司 265200

摘要：如今人们处在信息化高速发展的时代背景下，在此背景下，智能控制技术得到了十分广泛的应用。智能控制技术被广泛的用在城市的基础设施建设中，在安全清洁节能、城市建筑建设以及智能交通方面都能看到智能控制的身影，其不仅能够有效推动城市化的进程和发展同时也能减少城市能耗以及环境污染问题，智能控制技术的应用能够为人们提供一个良好的生活和工作环境。如今人们的生活水平在不断提高，汽车的数量与日俱增，汽车数量的增加会在一定程度上引发一些交通问题。基于此，本文就智能控制技术在车辆工程的应用进行详细探究。

关键词：智能控制；技术；车辆工程；应用

1 引言

近年来，我国作为世界范围内最大的车辆生产和消费大国，使得对车辆的需求量大大提升，这在一定程度上也有效的促进了车辆领域的飞速发展。在人们的日常生活当中，车辆广泛的应用于各个领域，无处不在，无论是人们的出行、企业产品的生产制造，还是货物的运输都离不开车辆，这已经成为经济发展和行业进步的关键性条件。因此人们对于车辆选择的观念也逐渐发生了转变，已经从过去功能性和实用性转变成为现阶段的舒适性、安全性以及智能化，在未来车辆的生产和制造过程中，需要将智能控制技术与车辆整体效果设计相结合，通过这样的方式来满足驾驶员的各种需求，并且对于车辆整体的控制水平也有着显著的提升。

2 概述

如今智能控制技术在城市智能交通系统中得到了十分广泛的应用，具体的应用在以下几方面能够得到充分的体现。首先是对车辆的控制，如今人们的生活水平在不断提高，这就使得人们对于汽车的要求也越来越高。在传统的发展过程中人们更加重视汽车的性能，但是如今人们对于汽车的舒适性也提出了较高的要求，这就需要汽车制造商在制造汽车的过程中应用更加先进的技术，不断提高汽车的性能和舒适性，这样才能赢得更多消费者的青睐。智能控制技术应用在车辆控制中主要体现在自动导航车辆、对于悬架系统进行优化、不断提高车辆运行的稳定性以及防震刹车系统等方面。根据相关调查研究显示，在对汽车进行控制的过程中所使用的技术主要是遗传算法技术，通过应用该项技术具有许多优势，不仅能够从总体上降低汽车在运行过程中的能耗，同时还能大大提高汽车刹车系统的稳定性。在无人驾驶汽车的过程中能够有效提高汽车的自动驾驶能力。除此之外，智能控制技术被应用在车辆控制中还主要运用了两项技术，分别是：人工神经网络和模糊逻辑技术。众多先进技术的应用不仅能够大大提高汽车的性能同时还能保证驾驶的安全性。

3 智能控制技术在车辆工程的应用

3.1 智能防撞系统

车辆在行驶过程中存在着一定的危险性，在日常的工作过程中安全事故时常发生，在发生巨大的碰撞之后会对人们的生命造成巨大的伤害，然而伴随着智能控制技术在车辆防撞系统中的有效应用，则能够有效的解决这一问题。当车辆与人或者货物发生碰撞时，智能控制系统会根据碰撞的程度，对冲击力作出精确的计算和分析，对人提供不同程度的缓冲作用，这样以来能够减少对人体的危害。除此之外，智能控制系统还能够提前识别出周围有可能与车身发生碰撞的物体，精确的计算出车身与物体之间的距离，给予驾驶员信号，提前做好判断，避免由于凭借错误的经验导致安全事故的产生。智能控制系统主要是利用激光、雷达以及声呐等技术，对周围行人的速度、物体与车身的实际距离，预测出可能发生碰撞的时间，给予驾驶员充分的时间让其做出反应，一旦驾驶员没有做出判断，则能够发出警报给予提示，如果驾驶员没有时间做出反应时，智能控制系统则能够自行关闭门窗并自行刹车，通过这样的方式就能够实现对车辆的自动化控制。除此之外，车辆在通过较窄的地区时，智能控制系统会根据车辆行驶的速度适当性的降速，对周围的路况进行详细探测，当路况不好时能够及时发出警报给予提醒。

3.2 车身悬架

车辆悬架是整个车辆系统中的重要组成之一，其主要作用是将来自地面的力和力矩传递给车身，同时减少路面激励对车架的冲击载荷，从而抑制车辆行驶中的不规则运动。由于车辆半主动悬架结构简单，无需外界的能量输入，而且可以取得和主动悬架近似的功能，具有广阔的发展前景，因而车辆半主动悬架系统的研究日益兴起，其中研究的重点之一是半主动控制方法的研究。半主动悬架系统设计的重要任务是建立控制算法，合适的控制算法能使半主动悬架几乎达到与主动悬架一样的减振效果。智能控制是以控制理论、计算机科学、智能控制、运筹学等学科为基础，扩展了相关理论的技术，其中应用较多的有模糊逻辑、神经网络、专家系统、遗传算法等理论，也运用了自适应控制、自组织控制、自学习控制等技术。半主动悬架系统作为非线性的时变系统，难以建立精确的数学模型，应用常规PID控制不能实时修改参数，因此出现了PID控制与其他控制方法相结合的复合控制方法。

3.3 智能交通

（1）道路交通监控。全路段和全城的实时智能交通监控，对于交通肇事逃逸车辆可以达到即时锁定的程度，避免传统通过事故现场来鉴别肇事车辆的颜色和型号，再调取不同路口交通影像追击肇事车辆，大量节约了人力、物力和宝贵的时间。同时，对于交通事故中出现伤员的情况，智能交通监控也会触发紧急呼叫救护车的功能。在人流集中路段车站等可以实时监控信息，也可以减少交警巡逻的密度，降低管理成本。（2）交通信息采集和诱导。智慧交通系统的核心是信息采集、引导和发布。在智慧城市中，车载导航与信息处理中心是实时联动的，交通监控中的交通流量可以转化成严重拥堵、很拥堵、一般拥堵、畅通等状态，发布在车载导航上。导航根据时间最短、路线最畅通的原则重新规划路线，引导司机进入其他线路，避开拥堵路段、分散车流，提高道路通行能力。智能终端每天采集的数据汇聚在公安、交通、金融等各个方面，同时，对于对应交通数据的整合，可以更好地预测居民出行的偏好和需求，对交通需求预测、交通网络规划提供了非常有力的支撑。

3.4 运动规划

实现智能汽车的运动控制，就要进行运动规划，运动规划也叫做局部路径规划。局部路径是汽车即将行驶状态的集合，每个路径点的坐标和切向方向就是汽车的位置和航向，路径点的曲率半径就是汽车转弯半径，且满足位置、航向和曲率变化的连续性。规划出来的局部路径具备对全局路径的跟踪能力与避障能力。运动规划必须考虑车辆运动学和动力学特性，并对模型进行简化，使控制车辆变得更容易。运动规划对车辆行驶起着精确导航作用，其任务就是找出一系列控制输入，驱动车辆从初始状态运动到目标状态，并且在运动过程中避免和障碍物发生碰撞。

4 结束语

总而言之，目前阶段智能控制技术已经广泛的应用于车辆工程中的各个领域，这不仅能够有效的提升对车辆控制的精准性，而且还能够满足客户舒适性、安全性以及智能化的各种需求，在车辆工程中占据着至关重要的地位。尤其是智能控制技术在车辆中的有效的应用，大大的降低了安全事故的产生频率，与此同时也减少了企业成本的投入，给生产带来了极大的便利。

参考文献：

[1] 周锐鑫.人工智能技术在城市智慧交通管理中的应用展望[J].信息记录材料，2020，21（05）：1-3.

[2] 张春杰，武智博，张硕桐.物联网及人工智能技术在城市轨道交通综合监控系统中的应用探究[J].电子世界，2020（07）：55-56.