（中联重科安徽工业车辆有限公司 安徽芜湖 241000）
摘要：随着汽车技术和电子技术的迅速发展，先进的自动化控制技术在工业车辆产品的生产和应用中使用得越来越广泛。作为信息技术中重要的一项科学技术，自动化控制技术能够对车辆工程的进一步发展产生强大的推动作用。本文主要是对车辆产品中自动化控制技术进行研究，分析了其在车辆生产中的应用。
关键词:自动化；控制；汽车；产品；工程
目前，随着人们生活水平的日益提高，人们对于汽车的需求量也逐渐增大，各类汽车在无形中成为了人们生产和生活中必不可少的工具。随着社会文明理念的不断加深，对汽车的要求也不断增加，不仅要求安全无污染、环保节能，还需要满足舒适，便捷，稳定等等。而这些都离不开自动化技术的支持，要想在激烈的竞争中脱颖而出，智能控制在汽车产品中的全面应用是必不可少的。
1典型的汽车自动控制技术
1)PID控制
PID控制，即比例一积分一微分控制，根据实际车速与设定车速的偏差，实现汽车不变参数的巡航控制[1]。
在汽车行驶过程中，驾驶员设定一个车速给汽车控制系统，同时车速传感器测得的实际车速也输入控制器，产生实际车速和设定车速的偏差，控制器的比例部分根据偏差的大小输出相应的控制量，以控制节气门的开度，使车速迅速趋近设定车速。
PID控制具有结构简单、参数整定方便的优点，在许多场合下都能获得令人满意的控制效果。但是由于被控对象的特性比较复杂，具有非线性或时变的过程，应用常规PID控制，若参数调整不当，会使系统不停地振荡，控制效果不甚理想。
2)模糊控制
模糊控制是一种模仿人工控制活动中人脑的控制策略，运用模糊数学把人工控制策略用计算机实现，它是近几年发展起来的一种新型的汽车控制技术[2]。司机对汽车的控制，从本质上来说是一个模糊控制的过程。驾驶员驾驶汽车时，根据目标车速与实际车速之间的偏差及路面情况，利用自己的经验，决定加速踏板的变化量，从而使汽车趋近于目标车速。
3）迭代学习控制
因为汽车巡航行驶中存在着严重的非线性和不确定性，特别是巡航控制参数在不同车速下其值是不确定的，并且运动载体对控制的实时性要求较高，所以有人将迭代学习算法应用到了汽车控制系统中。利用实际车速与设定车速的偏差，通过多次的迭代计算得出一个修正量，进一步修正控制器输出的控制量，从而使实际车速更趋近于设定车速。
迭代学习控制可以对参数是未知的但是变化的或不变的系统实施有效控制。相对于其他控制技术，迭代学习控制的适应性更广，实时性更强。但其算法复杂，计算机编程困难。
4)自适应控制
由于汽车自动控制系统是一个本质非线性系统，并且汽车在行驶过程中受到路面坡度、空气阻力等外界干扰，因而基于时不变系统得到的控制方法就难以在各种工况下取得良好的效果，解决的办法是加入自适应环节，其控制方法能随各种因素的变化而实时地加以调整，以适应复杂多变的行驶工况。
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2自动化现代测量技术在车辆制造业中的应用
应高精度、高速度、多功能、在线检测的需求，不断取得新的发展与突破；同时，测量技术所覆盖的工艺环节和工业领域，也越来越多样化。
目前自动化系统发展的一个主要趋势，是控制器功能的集成化，以及通讯的集成化。长久以来，由于技术的限制，在一个自动化系统中需要使用多种，来自多个厂商的专一功能的控制设备，比如一般控制任务的PLC；安全控制用的PLC；运动控制用控制器等等[3]。
这样集成得到的系统，复杂性高，无论系统集成商，还是设备使用维护方，除了掌握各种不同的技术外，还必须适应不同厂商产品的不同设计习惯，不同的软件编制风格。还有，不同系统之间的接口和通讯进一步增加了系统的复杂性。而且从一定程度上，降低了系统的性能。
现在，集成了上述几个和全部控制功能的控制器越来越多。比如集成了一般控制功能和安全控制功能的PLC，集成了PLC功能和运动伺服控制功能的基于PC的控制器等。同时在通讯领域也在发生重大变化，以太网借着在一般网络上取得的巨大成功，已经在工业领域逐步深入，开始牢牢确立自己的地位。集多种通讯功能于一身的以太网产品已经出现，随着技术的逐渐成熟，产品的逐渐丰富，以太网技术是目前能够看到的一统江湖的通讯网络[4]。
3机器视觉、机器人在车辆制造业中的应用
“机器视觉”的用途很多，随着20世纪90年代以来光电、自动化和计算机图像处理技术的迅速发展，机器视觉已在包括车辆制造业在内的很多工业部门得到越来越广泛的应用。这些领域包括批量生产条件下的精密测量、工件表面缺陷检测、生产线中对零件标识和字符的自动识别以及判断装配结果是否正确等，在一些用于车辆制造业的专用设备，如刀具预调测量仪中，机器视觉也已替代了传统的检测方式。目前,机器视觉技术已经成功应用在汽车生产的多个领域内,包括:舒适度检测、智能服服务等,发挥机器视觉技术的实践作用,更是表明自动化技术的重要性。
以车辆制造业为主的制造业发展促进了工业机器人的发展。车辆制造业属于技术、资金密集型产业，也是工业机器人应用最广泛的行业。在我国，工业机器人的最初应用是在汽车和工程机械行业，主要用于汽车及工程机械的喷涂及焊接。2000年开始，受国家宏观政策调控及居民消费水平提高的影响，我国汽车工业进入了一个高速增长期。面对这种局面，国际汽车巨头纷纷进入中国市场并与我国企业合资设厂或扩大原有生产规模，国内企业也纷纷转型或加大对汽车行业的投资，整个行业增产扩能增加了对工业机器人需求。据不完全统计，最近几年国内厂家所生产的工业机器人有超过一半是提供给汽车行业的，海关进出口增长数据与汽车行业增长数据具有较高的相关度。可知，汽车工业的发展是近几年我国工业机器人增长的原动力之一。
4结论
本文阐述了自动控制技术在工业车辆产品中的应用。主要介绍了典型的汽车控制技术、自动化现代测量技术在车辆制造中的应用以及机器视觉，机器人在车辆产品中的具体应用。旨在提高汽车的安全和自动化程度，减少汽车行驶过程中存在的安全隐患，减少车祸的发生。
参考文献
[1]邵蕊.汽车生产自动化技术[J].现代零部件,2014,05:34.
[2]齐成辉.浅谈汽车制造行业中自动化技术应用现状[J].科技与企业,2012,20:62.
[3]汪庭弘,王强.浅谈电气自动化在汽车领域中的应用[J].科技创新与应用,2015,11:134.
[4]董新雨，孙圣岚，陈冠先.电子控制技术在车辆工程中的应用分析[J].化工管理，2016，（26）：196.
论文作者:刘元元
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
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