智能控制在汽车上应用的进展综述
一、简介
1.1汽车智能化综述
从上个世纪的末期，全球的汽车以汽车的电动化、智能化、网联化为主题进入一个重大的历史时期。到本世纪初，随着ICT技术的发展，汽车的智能化和网联化系统随之诞生，由此产生了一种新型的交通系统。
“智能汽车”是在普通汽车的基础上增加了先进的传感器、控制器、执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换，使汽车具备智能的环境感知能力，能够自动分析汽车行驶的安全及危险状态，并使汽车按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。
从汽车自身的智能化来讲，我们现在处于这种汽车的一种智能化的初级阶段，即智能驾驶辅助这个阶段，其终极目标就是无人驾驶。另外从智能汽车发展模式来讲是两种模式，一种是依靠自身车载传感决策和控制系统，来实现自动驾驶。另外一种是通过协同的方式，借助通信的技术，利用车联网和物联网的整合，来实现它的整个一种智能化的驾驶。
总之，汽车的智能化可以归结为两轴或者两个发展，一个是纵轴，就是由现在的部分功能的替代到以后完全的无人化驾驶，另外一个就是自身的提升，单车的智能化并不能解决交通的问题，所以必须通过网联化把汽车和交通系统，交通所有参与者在一个平台上一个系统下进行完全的可控可调，这样才能彻底地改变交通社会现在面临的诸如安全、拥堵、节能的问题。所以未来期望或者目标的实现是一个智能网联的汽车。
智能汽车它会带来对我们社会产业带来什么样的变化？首先我们关注的是安全，通过汽车的智能化、网联化，交通事故可以降低到目前的1%。现在每年因为交通事故死亡人数大概130万，也就是说在不远的将来也许二十年三十年以后，全球交通事故死亡率会低于1万甚至更低，未来接近的目标是零死亡零事故。第二，对于交通拥堵、油耗，对于整个经济，还有对于人的生活方式的影响都有非常高的期待。
1.2国内外汽车智能化研究现状
就汽车智能化发展而言，从美国来讲，从本世纪初他们对于智能汽车提出了一个定义，把它分为五个等级，第一个等级就是没有智能化，第二个等级是具有特殊功能的一些驾驶辅助，第三个等级是一个部分的自动驾驶，然后是高度自动驾驶到完全自动驾驶，以及无人驾驶这样五个等级，它设计的目标是到2025年能够实现完全智能驾驶。所以基于此，美国专门成立了交通变革研究中心，另外其交通部将推动汽车智能化网联化的发展作为一个国家战略，在。对于欧盟来讲，它制定了详细的发展路径图，就是从当下现有的驾驶辅助到2030年实现无人驾驶，或者能够产生无人驾驶的这种技术和产品，这是它的愿景。从日本来讲，不光从车，还从车和路两端来进行协调的发展，日本这一个计划详细地定义了从汽车、道路到各种法规协调发展的一个庞大的技术。
发展汽车智能化一个强劲的动力是标准，汽车这个技术持续的迭代是依托于标准的，一个是排放的法规，一个是碰撞的法规，现在主动安全或智能安全的一些项目，已经纳入了汽车的法规评定体系DSRC里，这是对于技术持续进步的一个强大的推进力。
从欧美整个发展情况比较来看各有特色，美国主打推动IT企业，并在该领域独领风骚，另外它在程序还有法规方面也是领先一步，从日本来讲，它的信息化体系是全球做得最为完
备的，它现在有一个VICS，交通系统信息，现在整个汽车是8千多万辆，有4千万辆已经入网，对于大数据信息化它有很强的一些设备支持。另外以丰田、日产这些汽车企业主导智能网联汽车的研发，引领这个行业的发展。欧盟在节油结点上基本同步，表现出政府推动、企业主导、标准先行的态势。
从我们国家的情况来看，以中国制造2025这么一个规划龙头，由此确定我们国家整个发展的一个目标。总的来讲，就是到2020年，由驾驶辅助起步逐步过渡到部分自动驾驶，这是第一个目标。第二个目标是到2025年，驾驶辅助所占份额会达到60%，部分驾驶、全辅助驾驶份额会超过50%。从交通事故、交通死亡的人数，还有二氧化碳的排放这方面都提出了相应的一些明确的发展目标。
从技术支撑框架来讲，从车辆的关键技术到信息交互的关键技术，到基础支撑技术，分成三大类，设立了些技术框架体系，当然需要解决的还是交通的安全、效率、节能减排和舒适等相关的一些目前产业发展面临的瓶颈问题。
从具体的技术路线图来讲，就乘用车和商用车而言，从纵轴一个是网联服务系统和网联协同感知以及决策控制，这是一个方面，成为横轴时间轴部分的驾驶辅助、部分自动驾驶再到有条件的自动驾驶，再到完全的自动驾驶，也制定了时间表。也就是说初步是定2025年到2030年，希望能够实现自动驾驶和无人驾驶的这个技术和产品突破。在商用车这方面，基本上同一个时间表在进行相应的一些规划。
前期实际上在国家的863项目支持底下已经做了相应的工作，清华和长安、同济千方北航，在十二五规划里面项目部多，就是围绕车路协同、网联式汽车控制，还有汽车的交通信号灯协同控制展开一些研究和示范。在这方面清华经过十一年研究在一些技术积累和产品开发方面，积累了相应的一些经验和技术。同时在一些产品产业化这方面，也培育了引领行业的零部件企业，像苏州的智华清研微视、苏州捷运，围绕汽车驾驶辅助、交通大数据、汽车导航，这方面推进它整个产业化的进程。
从当下2016年到2025年，各企业都在各个方面提出了自己的一些发展目标和发展的里程碑。另外一个层面，互联网的企业现在也在积极参与整个汽车和交通智能化网联化的进程，上汽和阿里开发互联网汽车已经逐渐面世，还有像凯翼、滴滴打车、专车这方面都在开始努力。
可喜是在通讯这个领域，我们国家现在在国际上已经有了一些地位和发言权，原来我们遵循一些国际的标准，中国的企业包括相关行业更多的是作为观察员的一种方式在参与。而我们现在用于LET—V通信技术，逐渐形成我们国家的国际标准，所以这个也有可能成为第一个中国版的车联网通讯系统。
二、智能控制在汽车上的应用
2.1车联网的关键技术及研究进展
随着城市化进程的加速,汽车工业的高速发展,汽车已经成为城市交通系统中最重要的组成部分。随之而来交通拥堵和环境污染已经成为城市交通系统中最亟待解决的问题之一,极大的制约了我国经济发展。现行的管理模式已明显的落后于城市化进程,尤其是城市交通系统的管理系统已与高速增长的车辆和城市化设施建设严重脱钩。作为物联网特殊模型的车联网应运而生,车联网管理系统在智能交通中的应用能有效解决行车管理问题,对大力促进我国经济建设有重要意义。车联网(IOV:Internet of Vehicle)是指人和车、车和车、车和路之间信息交互,实现车辆与公众网络通信的多层面连接,不仅可以根据不同的功能要求对车辆进行有效的导航与监管,还提供多媒体与移动互联网应用服务的一种网络,属于物联网的范畴。
车联网作为物联网产业的一个重要分支已经成为一个研究热点[1]。在现有车联网的深
入建设过程中，由于应用层的推进，传统的车联网逐渐向多个应用领域推进[2]。
车车通信是实现车联网的重要技术手段。为提高车车通信过程中汽车电子节气门的控制性能，郑太雄等[3]提出了基于Luenberger 观测器的电子节气门全局快速滑模控制。基于电子节气门的非线性模型，设计了Luenberger 滑模观测器，以实现对节气门开度变化的在线估计；其次，以节气门开度误差为输入，通过李雅普诺夫稳定性理论设计了全局快速滑模控制器与外部扰动自适应律，以确保系统的稳定性和鲁棒性。最后，对提出的控制方法进行仿真验证，并与现有方法进行对比分析，仿真结果证明了所提出控制方法的有效性。
刘业等[4]对高速公路交通场景的车联网连通性模型进行了研究，分析推导了某特定路段上任意两车之间的连通概率、连通集直径长度以及连通集数目等连通性模型参数指标与车辆密度及传输距离之间关系的数学解析式，并在此基础上分析出车联网的节点位置是满足伽马分布的结论。接着根据车联网报文存储转发的特点，设计了一种车联网的报文格式，并应用连通性模型中的相关参数解析式给出了广播消息报文的TTL 字段的初始值设定方案，从而能够有效地控制广播报文的泛滥情形，仿真实验证实了所建模工作的有效性，为车联网WAVE 协议栈上层协议的设计提供了重要的理论基础。
吴金舟等[5]提出一种基于高阶谱包络调制的车联网总线通信控制的信道无偏均衡算法。首先构建车联网网络通信系统模型。根据IEC61375 协议，车联网TCN 网络功能被划分为7层进行多处理器集群处理。基于MVB总线控制器进行软硬件设计，车联网的MVB上位机协同工作机制总体设计，进行车联网通信模型的分簇设计，通过高阶谱包络调制动态的跟踪信号功率的变化，得到高阶谱包络调制下的信道无偏均衡模型，实现了车联网总线通信控制的无偏均衡设计。仿真得出，采用该算法能实现车联网的信道无偏均衡，剩余均方误差有了明显的下降，提高了收敛速度，整体均衡效果最佳，在车联网通信和控制等领域具有较好的应用价值。
鉴于车联网在提高驾驶安全性和道路通行效率方面起到的重要作用，刘辉等[6]针对车联网中的信息安全和隐私保护问题，提出了一个基于群组密钥管理的分布式信息认证方案。该方案使用高效的笔名签名来保护隐私；车辆使用基于无证书签密技术来获取密钥；密钥管理分区进行，减轻了密钥管理中心的负担；证书吊销列表实行属地化管理，解决了违规车辆的召回问题；采用批量验证技术降低了车辆的计算开销，使得信息认证的效率提高30% 以上。安全性分析和仿真实验结果表明，该方案和现有车联网认证方案相比具有较高的安全性、可行性和鲁棒性。
李小伟等[7]为了实现校车全程跟踪监控，避免交通事故的发生，在校车安全监控系统中采用车联网技术来实现校车间的互联互通。通过在传统GPS 车载终端基础上加装车联网终端系统，使车与车之间能通过无线信息网络连接到校车安全云计算服务平台，并在平台内部加强信息安全技术的应用。该技术实现了校车人员状态监控、车辆行驶记录定位监测以及信息交互等功能，同时降低了车辆事故安全隐患及车辆油耗。
赵亭等[8]针对目前汽车防盗系统所存在的不足与缺陷，设计了一款基于车联网的智能防盗系统，该系统可以实现智能防盗预警及失盗追踪。利用多传感器融合技术智能识别是否强行进入车辆来启动防盗系统；借助手机平台及互联网技术实现拍照、GPS 跟踪、数据自动传输至网络、手机远程遥控和紧急按键启动防盗系统等功能。实验结果表明，该系统报警精准度为92%，定位精度可达5m，具有较高社会应用价值。
针对城市交通行车难、停车难和复杂道路的即时导航易出现迷宫现象，席建中等[9]提出了开发一种具有自主知识产权、面向停车行车服务的车载终端自组车联网技术来实现行驶车辆寻找最佳路径导航预约停车、存取车辆及在线缴费等功能。将各种地面、地下平面停车场和小、中、大型及组合式立体停车场的车位信息等通过网络接口传送到服务器，再发送给客户端。客户将车载终端安装在行驶车辆中，采用GPS 卫星定位动态地将车联网所有信息
全部展现在可视化车载终端上。行车导航关键技术的突破点是在特殊路况即多层立交桥、隧道以及多岔路口处选择行车方向，而普通导航在特殊路况下容易出现导航盲区。在特殊路况处设置标记信号，在可视化车载终端上安装信号收索装置进行信号比对，可提高导航效果。
2.2 汽车减震器的现状及发展趋势分析
随着人们对汽车舒适性和稳定性要求越来越高，汽车在行驶过程中的震动问题凸现出来，也成为限制舒适性和稳定性的短板，这时人们需要使用到一个重要部件——减震器。减震器除了可以带来舒适的乘车体验外，还可以减少汽车其他零部件的损耗成都，延长其使用寿命。
减震器的发展历史有一百余年,在最早期的汽车中所使用的减震器是由弹簧构成的。这种弹簧减震器虽然也能在一定程度上减少与路面之间的冲击性,但事实上很容易发生共振的现象,因此很快就被淘汰。在此之后所出现的减震器是液压减震器, 19 0 8年第一台液压减震器的出现,使得汽车的减震器发生了质的改变。这种减震器主要由橡胶制成的节流通道划分为两个部分,通过液压与节流通道之间的摩擦性来达到减震的目的[10]。后来随着技术的发展,逐渐的出现了摇臂式减震器,但由于其结构比较复杂,体积也比较庞大,因此很快就被淘汰。一直到二战结束以后,简式液压减震器的出现正是取代摇臂式减震器,这种减震器不仅在体积上比较小,更加有着成本低,寿命长的重要特点,能有效的产生减震效果。一直到上个世纪五十年代以后才逐渐的出现了充气式减震器,它的出现可以说彻底的杜绝了以上种种的减震器中存在的问题,并且质量轻,性能高,但在生产的成本上也相对比较高。
当前阶段,国外的液压减震器处于充气式减震器和可调节减震器的发展阶段中。当中双筒液压减震器的发展时间比较长,在市场中的占有率也是最高的。可调节式减震器当前也已经在市场中得到了一定研究,但并没有出现相应的商品车。这两种减震器的类型都是对无级调整阻尼力和减震器温度特点上的完善,同时在减震器的外观和整体的性能上也得到了一定的强化。
减震器被引人我国的时间比较晚, 因此我国在这方面的发展历史也较短,起步的水平比较低。从当前的阶段来看,在实际的减震器应用中与国际化的水平之间仍然存在着一定的差异,远远的落后于发达国家的实际情况。因此,我国的很多汽车生产中都采用了国外的减震器, 尤其是一些中高档的汽车生产中更加重视对国外的减震器使用[11 ]。因此,在当前阶段积极的提升减震器科技含量和整体的性能是当前我国的汽车行业和减震器生产中的重要问题。
我国虽然在减震器方面发展比较晚,但在经过了一定的时间发展以后,当前我国的汽车减震器也取得了一定的进步。首先,我国的汽车减震器在零部件的标准上基本上都已经达到了
规定的数据标准。同时,我国的汽车减震器制造生产的企业在当前也更加的具有科学性,能基本满足生产的需求。此外,汽车减震器的零部件生产厂家在技术水平上得到了提升。
我国经济在近年来发展的十分迅速,人们在物质生活上已经得到了一定的保障。在这样
的环境背景下人们对于车辆的驾驶性能也提出了更高的需求,不仅要求有良好的驾驶稳定性
和安全性,同时也需要车辆提供更加舒适的驾驶感受。当前阶段已经不断的出现了多种不同
的减震器,这些减震器会在未来的研究中得到更加进一步的发展。在科学技术的推动下,未来汽车减震器向自适应可调节减震器、复合型减震器、新型减震器等方向进行发展,下面将进
行详细的研究。
（1）自适应可调节减震器
自适应可调节减震器不仅能够实现分级调节,同时还能实现连续性调节等功能。减震器
的可调节性主要通过对阻尼特性的电控执行器来实现,或者通过电控执行器的调节来进行节
流阀的同流面积实现[12]。当前阶段我国的可调节式减震器已经逐渐的投人到了市场中,但在相关的技术研究方面仍然存在着一定的问题,需要进一步完善才能更好的为汽车行业建设作
出贡献。
（2）复合型减震器
复合型的减震器发展在未来将是必然的发展方向。复合型减震器当中融合了普通的液压减震器的优点，同时也弥补了当中存在的缺点,将在未来的发展中得到广泛的应用。例如充
气式双筒液压减震器,不仅提升了外部特性, 同时在使用的速度上得到了明显的提升,拥有
良好的降噪性能, 能最大限度的为人们提供良好的驾驶环境
（3）新型减震器
新型减震器是利用电磁流变液体和电磁流变弹性技术来完成对阻尼的控制，理论上这种技术已经可以随意控制阻尼大小从而实现减震。这种技术还处于实验室层面，尚未能制造出实际可用的减震器，但其发展势头良好，未来也有很大希望在减震器市场上占有优势地位。
2.3 无人驾驶汽车的发展现状和展望
21 世纪，随着高速公路和汽车产业的不断扩大，汽车成为人们出行的必备交通工具，为人类的日常生产生活带来极大的方便。但是，汽车的过度使用同时也给人类赖以生存的环境带来了极大的污染，交通堵塞、交通事故时有发生[13]。为了减少人类遭受的意外伤害，将人从交通系统中脱离出来，无人驾驶汽车渐渐成为未来汽车发展的主要方向，对我国综合国力的提高带来一定帮助。
无人驾驶汽车又称自动驾驶汽车，是一种透过电脑系统来实现无人驾驶的智能汽车[14]。根据专业人员透漏，无人驾驶汽车主要依靠人工智能、视觉计算、雷达以及一些严密的监控装置和全球定位系统进行协同合作，使电脑在无人操作的情况下准确地对汽车进行操作，这在很大程度上避免了人类驾驶过程中意外交通事故的发生，为人们创造了安定和谐的生活氛围。
从20 世纪70 年代开始，我国以及许多发达国家就已经开始了对无人驾驶汽车的研究，并且在可行性和实用性方面取得了一定的进展。中国于2005 年在上海交通大学研发了首辆无人驾驶汽车，为我国汽车行业的发展奠定了有力的基础。下面是根据市场的相关报道对目前无人驾驶汽车发展现状的分析：
据相关记载显示，美国是最早开始研究无人驾驶汽车的国家，其中最为著名的是由塞巴斯蒂安--特龙提出的谷歌版无人驾驶汽车[15]。该车通过摄像机、雷达传感以及激光测距仪来观察周围行驶的其他车辆，并使用较为详细的导航地图。除此之外，谷歌无人驾驶汽车可以收集并快速处理大量的信息。目前该车在使用过程中存在的最大问题便是如何在日常行驶过程中有效躲避人为驾驶的车辆，从而减少意外事故的发生。英国是继美国之后又一个无人驾驶汽车发展较快的国家，其研发的车辆外形与外星飞船极其相似，在2010 年已被放入希斯罗机场作为出租车使用。除此之外，法国、德国等也先后对无人驾驶汽车进行了仔细的研究，均取得可喜的成绩。
中国国防科技学院从20 世纪80 年代开始进行对无人驾驶汽车的研究，比外国稍晚一些[16]。2011年7月11日，无人驾驶汽车首次在从长沙到武汉的高速路上试车成功，使无人驾驶汽车的进一步发展成为可能。据报道，最近由国防大学机电工程与自动化学院和中国第一汽车集团联合研发的无人驾驶汽车技术已经达到世界前列。该车可以进行自行导航、自动调整速度，其定位较GPS 更准确。但是，由于受到经济的影响，我国在该方面的投资力度仍不够大，导致许多技术尚未成熟，制约了无人驾驶汽车的进一步发展。表 1 反映了我国无人驾驶汽车企业技术发展格局。
表 1 中国企业无人驾驶汽车技术发展格局
无人驾驶汽车虽然已经有了初步的成就，但是要想提高国家的综合国力，在未来的时间里必须对其做出进一步的改进，确定其发展方向。
（1）实现高速公路环境下的无人驾驶系统
高速公路上的车辆行驶速度较快，在未来的发展中无人驾驶汽车中的相关系统应限定为具有良好标志的结构[17]。同时应主要完成道路的标志线跟踪以及车辆识别功能，尽量避免与高速公路上的车辆进入同一轨道，以此来增加汽车行驶过程中的安全系数，并实现高速路上的全自动驾驶。
（2）实现特殊环境下的无人驾驶系统
无人驾驶汽车在未来的推广应用过程中还应解决的另一难题是如何设计特殊环境下的无人驾驶系统。目前，在无人驾驶汽车方面研究较为成熟的国家都比较重视其在军事等特殊环境下的应用情况，尤其是对其性能要求侧重点的把握。因此，今后在设计无人驾驶汽车时要充分考虑车辆的可靠性及其对恶劣环境的适应性等[18]。
（3）实现对无人驾驶汽车的上路监控
据国际在线消息：无人驾驶汽车于2015 年初在英国的四个城镇试运行，其安全指数已经达到一定水平。为了安全起见，相关的监管部门在今后的工作中要加大监控力度，上路的无人驾驶汽车必须要有人为监测，而且要能够随时被切换到人工驾驶的模式，这样可以在紧急情况下有效控制车辆的行驶速度和方向，避免交通事故的发生[19]。与此同时，GPS 导航、摄像头、传感器等也是无人驾驶汽车必不可少的仪器和系统，因为它们可以感知到周围车辆，从而快速、准确地躲避，应对障碍物。
2.4 汽车主动安全的发展及未来
随着汽保有量的增加，汽车事故所引起的人员伤亡和财产损失日趋严重，已成为一个不容忽视的社会问题。在道路基础设施日趋完善、安全度提升空间受限的情况下，汽车的行驶安全性得到越来越多的重视。此外，安全气囊、安全带等传统被动安全设施在性能改进方面遭遇到诸多瓶颈，汽车主动安全相关技术则迎来了顺势发展的黄金时机，各种主动安全设备及系统应运而生，为保证车辆行驶安全性做出了重要贡献[20]。
所谓汽车主动安全技术，就是为预防汽车发生事故，避免人员受到伤害而采取的安全技术，称为主动安全技术，如防抱死制动系统(ABS),电子制动力分配系统（EBD），车道偏离预警系统（LDWS）等都是主动安全技术.它们的特点是提高汽车的行驶稳定性，尽力防止车祸发生。其它像自适应巡航控制系统（ACC）、汽车电子稳定系统（ESP）、胎压监测系统（TPMS）等也是主动安全技术[21]。对于像安全气囊，安全带这样的被动安全技术只能在交通事故发生以后对乘坐人员进行一定程度保护而类似防抱死制动系统（ABS）,车道偏离预警系统（LDWS）等主动安全技术则可在很大程度上避免交通事故的发生。因此主动安全技术得到了人们更多的关注，越来越多的主动安全技术在避免交通事故的发生上起到了巨大的作用。目前在市场上的主流主动安全技术主要有：防抱死制动系统（ABS），汽车电子稳定系统（ESP），自适应巡航控制系统(ACC)和车道偏离预警系统（LWDS）以及胎压检测系统（TPMS）等。
汽车工业在不断地随着技术的进步而发展，作为保障行车安全的技术基础―汽车安全技术也在不断地更新换代[22]。主动安全技术作为更高端，更有效的安全技术吸引着大批公司进行研究和开发，随着电子技术，网络技术，集成技术，软件技术的发展，汽车主动安全技术将会主要呈现出三个发展趋势[23]：
1)电子化，汽车主动安全技术本来就依靠各种电路实现信息的获取与传递，未来的汽车主
动安全技术将会更加仰仗电子技术的发展，电子信息的快速传递和便于处理的特点将会使汽车主动安全技术更加迅速化，精确化。
2)智能化，归根结底，汽车主动安全技术是为了人类服务.因此，为了操作使用更加方便，
更加符合人机关系，未来的汽车主动安全技术必将会是更加的智能，减少了更多人类不必要的操作，使主动安全技术更加自动化，便利化。
3)集成化，汽车主动安全技术包括许多分类，各个分类之间有着密切的联系，将这些主动
安全技术集成在一起，互相合作，实现信息的交互式信息传递，可以实现更好的安全效果，使主动安全技术更加一体化，高效化。
其中具体的包括以下两方面：
2.4.1 人机兼容性研究
根本而言，驾驶人是汽车的操纵者，交通行为的主体。因此，汽车安全性能的改善与提升首先要考虑驾驶人的适应性和舒适性[24]。随着各种科技含量较高的新技术与新产品的面世，汽车安全技术不断进步，人们倾向于集成各类传感器及设备，打造各类“无敌智能汽车”，但并未从系统角度考虑设备与驾驶人的兼容性与适应性。如车道线识别系统可以提醒驾驶人非正常的越线行驶及纵向潜在的碰撞危险，但同时会产生许多不必要的预警信号，让驾驶人不胜其烦。
因此，在系统集成前，有必要对设备与驾驶人的耦合特性进行试验研究，对其是否影响驾驶人正常操作、是否易导致驾驶人的注意力分散进行验证[25]。因此，人机兼容性研究在未来将是汽车主动安全技术的一个重要发展方向。
2.4.2驾驶人操作意图识别及状态监测
智能汽车的真正内涵，绝不仅是其蕴含的固有技术及系统的本源先进性，还应该拥有良好的人机界面及智能的交互能力[26]。能否做到以人为本，是判断车辆智能性的首要基准。
因此，智能车辆应能融汇识别驾驶人的操作意图，预判其下一步的行为特征，通过传感设备监测驾驶环境，当潜在危险出现时，及时向驾驶人预警。例如基于眼睛的运动信息可以实现对驾驶人车道变换意图的准确预判，从而避免驾驶人由于漏打汽车转向灯的变道对其他车辆造成的潜在威胁[27]。
状态监测同样是未来汽车主动安全技术的一个热点，包括驾驶人的疲劳状态识别、注意力分散行为等。疲劳驾驶的识别目前主要基于ＣＣＤ摄像机、红外灯等对驾驶人的眼睛开闭状态及面部表情进行监测。此外，有学者结合心电波与脑电波等对驾驶人的疲劳状态进行识别，但大都基于驾驶模拟器试验获取相关数据，其可靠性值得商榷。另一方面，组织真实环境下的实路试验又存在较大风险性[28]。因此，如何获取驾驶人疲劳状态下的真实试验数据，是未来在开发相关预警系统时需要考虑的首要难题。
三、结语
本文由车联网、减震器、无人驾驶及主动安全四个方面论述了智能控制在汽车上的应用进展，可得出以下结论。
车联网概念的提出使智能交通的轮廓逐渐变得清晰，并成为物联网领域的一个重要分支。车辆身份识别和定位是实现车联网的关键和核心。虽然现阶段车联网仍属于新兴产业，但是今后，车联网将在智慧城市、智慧交通、智能汽车等领域发挥越来越显著的作用。
汽车减震器的发展,最终都是为了从根本上提升车辆的减震性能,实现智能控制，从而保证在驾驶的过程中为人们提供良好的驾驶环境,并且最大限度保证驾驶的安全性和舒适性。因此,在进行汽车的减震器研究和创新中,还需要不但的提升减震器性能,积极利用先进的技术来进行设计,以便于能真正的为汽车减震器的发展提供保障。
当今社会，随着经济全球化的不断深入，无人驾驶汽车逐渐成为未来汽车界发展的方向，它将很快取代人工驾驶汽车的位置，使智能型无人驾驶汽车的全面发展成为可能。无人驾驶汽车尤其适用于旅游、应急救援以及高速公路和军事基地等情境之下，它从根本上改变了传统车辆死板、落后的控制方式，并大大提高了交通系统的效率和安全性。为了使该技术更加完善，相关工作部门必须加大管理制度，对设计无人驾驶车辆的技术部门进行严格管理、要求，设计符合现代标准的无人驾驶汽车，确保汽车安全行驶。
相对于被动安全技术减弱或缓解事故伤害结果的功能，主动安全技术可以在事故发生前及时监测潜在不安全因素，对驾驶人的驾驶行为进行预警或干涉，保证行驶安全[29]。因此，发展主动安全技术更具现实意义。总体而言，当前在用的主动安全系统主要有与汽车制动及转向相关的控制技术、安全轮胎及辅助驾驶系统等，但在集成时未充分考虑系统与驾驶人的耦合特性，忽略了驾驶人的主体作用[30]。因此，人机兼容性、驾驶人操作意图识别及状态监控等成为汽车主动安全技术领域重要的发展趋势。
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智能控制在汽车上应用的进展综述 一、简介 1.1汽车智能化综述 从上个世纪的末期，全球的汽车以汽车的电动化、智能化、网联化为主题进入一个重大的历史时期。到本世纪初，随着ICT技术的发展，汽车的智能化和网联化系统随之诞生，由此产生了一种新型的交通系统。 “智能汽车”是在普通汽车的基础上增加了先进的传感器、控制器、执行器等装置，通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换，使汽车具备智能的环境感知能力，能够自动分析汽车行驶的安全及危险状态，并使汽车按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。 从汽车自身的智能化来讲，我们现在处于这种汽车的一种智能化的初级阶段，即智能驾驶辅助这个阶段，其终极目标就是无人驾驶。另外从智能汽车发展模式来讲是两种模式，一种是依靠自身车载传感决策和控制系统，来实现自动驾驶。另外一种是通过协同的方式，借助通信的技术，利用车联网和物联网的整合，来实现它的整个一种智能化的驾驶。 总之，汽车的智能化可以归结为两轴或者两个发展，一个是纵轴，就是由现在的部分功能的替代到以后完全的无人化驾驶，另外一个就是自身的提升，单车的智能化并不能解决交通的问题，所以必须通过网联化把汽车和交通系统，交通所有参与者在一个平台上一个系统下进行完全的可控可调，这样才能彻底地改变交通社会现在面临的诸如安全、拥堵、节能的问题。所以未来期望或者目标的实现是一个智能网联的汽车。 智能汽车它会带来对我们社会产业带来什么样的变化？首先我们关注的是安全，通过汽
车的智能化、网联化，交通事故可以降低到目前的1%。现在每年因为交通事故死亡人数大概130万，也就是说在不远的将来也许二十年三十年以后，全球交通事故死亡率会低于1万甚至更低，未来接近的目标是零死亡零事故。第二，对于交通拥堵、油耗，对于整个经济，还有对于人的生活方式的影响都有非常高的期待。 1.2国内外汽车智能化研究现状 就汽车智能化发展而言，从美国来讲，从本世纪初他们对于智能汽车提出了一个定义，把它分为五个等级，第一个等级就是没有智能化，第二个等级是具有特殊功能的一些驾驶辅助，第三个等级是一个部分的自动驾驶，然后是高度自动驾驶到完全自动驾驶，以及无人驾驶这样五个等级，它设计的目标是到2025年能够实现完全智能驾驶。所以基于此，美国专门成立了交通变革研究中心，另外其交通部将推动汽车智能化网联化的发展作为一个国家战略，在。对于欧盟来讲，它制定了详细的发展路径图，就是从当下现有的驾驶辅助到2030年实现无人驾驶，或者能够产生无人驾驶的这种技术和产品，这是它的愿景。从日本来讲，不光从车，还从车和路两端来进行协调的发展，日本这一个计划详细地定义了从汽车、道路到各种法规协调发展的一个庞大的技术。 发展汽车智能化一个强劲的动力是标准，汽车这个技术持续的迭代是依托于标准的，一个是排放的法规，一个是碰撞的法规，现在主动安全或智能安全的一些项目，已经纳入了汽车的法规评定体系DSRC里，这是对于技术持续进步的一个强大的推进力。 从欧美整个发展情况比较来看各有特色，美国主打推动IT企业，并在该领域独领风骚，另外它在程序还有法规方面也是领先一步，从日本来讲，它的信息化体系是全球做得最为完备的，它现在有一个VICS，交通系统信息，现在整个汽车是8千多万辆，有4千万辆已经入网，对于大数据信息化它有很强的一些设备支持。另外以丰田、日产这些汽车企业主导智
单片机技术、传感器信息采集技术与Android技术简介 李洋 （一）智能鱼缸概述 随着人们生活水平的不断提高，家居环境或是休闲娱乐场所都安装各种各样的观赏型鱼缸，而保持一个适宜水族生活的环境是一件非常耗费精力的工作。针对水族生活环境的净化和改善的设备有很多，目前市场上常用的鱼缸控制系统有：换水器、加氧泵等改善水质的设备，但是它们大多是非智能化的、单独工作的器件。如果仅仅把多个单独的设备组成一套多功能的鱼缸控制系统，需要投入的费用较大，同时多个单一器件机械化的组装之后，也存在一定的资源浪费，并且不便于管理控制，该系统则是从系统集成开发的角度进行设计和开发，根据当前市场上的需求，形成了一套集自动充氧、自动水位控制进排水、灯光照明和自动喂食等功能为一体的控制系统。系统以STC12C5A60S2 单片机为核心，实现对鱼缸的集中控制和管理，并通过手机端APP与人进行信息交互。 （二）嵌入式技术 1.嵌入式技术简介 嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。嵌入式系统是一种面向应用、功能定制、资源受限、响应要求高、性能稳定、无自举开发能力，由硬件和软件两部分构成的专用计算机系统。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素，应用对象系统指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。 2.嵌入式技术发展环境 美国著名未来学家尼葛洛庞帝1999年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能(电脑)工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。嵌入式技术已进阶成智能核心的关键性技术，随着云端运算的技术与环境逐渐成熟，各国政府均倾全力推动物联网、泛在网甚至未来网络的发展，牵动信息科技产业的技术发展走向。智能系统已向具备更方便的使用介面，支援各式无线网络传输与容量更大的储存装置。预估智能系统出货量将增加到2015年的33亿部，为处理器市场贡献1,000亿美元营收，而大陆占全球MCU市场比重20%，预料到2015年将成长到50亿美元。物联网给嵌入式智慧系统、特种电脑提供了更广阔的应用。许多公司正在从底层BIOS到嵌入式系统、特殊驱动程式、应用软体中介软体等，提供整体解决方案。 3.嵌入式系统应用领域及特点 嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机，一台通用计算机的外部设备中就包含了5～10个嵌入式微处理器，键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、Modem、网卡、声卡、打印机、扫描仪、数字相机、USB集线器等均是由嵌入式处器控制的。在制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物。嵌入式系统的特点：1)技术密集；2)资金密集； 3)高度分散；4)不断创新的知识集成系统。 （三）传感器技术 1. 传感器技术简介 传感器技术是现代科学的前沿技术，是新技术革命和信息社会的重要技术基础。在现代生活和科学研究中，各种类型的传感器所提供的大量可靠、准确的信息，不仅能代替人的五
车辆智能控制技术的研究与应用 车辆1003 20104043 李琳
车辆智能控制技术的研究与应用 自从汽车被发明以来，人类对于驾驶汽车的看法就一直存在分歧，一部分人热衷于让汽车变得越来越好开，强调驾驶乐趣，让你的双手舍不得离开方向盘；然而另一部分人则更热衷于让汽车变得越来越“傻瓜化”，甚至要将驾驶者的双手从方向盘上解放出来……上世纪80年代开始热播的美剧《霹雳游侠》当中的KITT，正是后者思想的集大成者。正在读这篇文章的您也许就曾经被无敌的KITT 所深深吸引吧？当然人类的科技还根本无法达到科幻电视剧当中的效果，KITT 无与伦比的人工智能、让主人公高枕无忧的自动驾驶、车身超级耐打击的能力以及几乎不用加油的动力科技看上去几乎都是天方夜谭。然而随着汽车技术的发展，现实版“KITT”正在向人们走来，近些年来许多厂商都致力于无人自动驾驶技术的研发，宝马在这领域走在时代的前边。 现阶段的技术成果虽然无法实现《霹雳游侠》或者《钢铁侠》里面那样强大的技术，但是让车子短暂脱离驾驶员的控制而自主驾驶，还是已经成功实现了。宝马将一系列最先进的无人驾驶技术设备集成到了一辆看似非常普通的5系轿车里，这些设备能够在高速公路行驶时，接管驾驶员的所有操作，自主进行油门、刹车甚至超车的动作。 车辆自主变线超车 借助布置在车身四周的传感器，它甚至可以发现从辅路匝道进入主干道的车辆，自主采取加减速或者变道的措施，而具体选择那种操作，也是通过计算当时的行驶条件而决定的，也就是说它具备了自主判断交通状况的能力。而这一切，目前都能够在130km/h以下的车速来完成。
其实这些对于驾驶员来说再容易不过的驾驶操作，对于自动驾驶系统来说可是超级复杂的一件事情。车辆不仅需要随时准确侦测出自己处于道路中的哪一条车道上，更要认出车身周边的车辆或者物体。实现这样的感知，不仅需要普通雷达，更需要激光、超声波以及摄像头的辅助。 若要精确做出判断，上述的集中探测装置至少需要两种协同作用。目前这辆能够自主驾驶的宝马5系轿车已经在驾驶员极少干预的前提下，安全行驶了3000英里。这都要归功于全车所有精良的设备。再有一点就是，这项技术的应用普及速度可能远超过你的想象，有消息称该技术在2014年的宝马i3上就会开始搭载，届时你可要分清路上开车的到底是人还是车自己了。然而一向强调给驾驶者带去驾驶乐趣的宝马开发这么一个产品，缺失会让人觉得有些意外，宝马官方给出的解释是，这项技术并不会完全将驾驶者从眼观六路耳听八方中抽离开来，所以不要指望你能在开车上班的路上睡上一觉…… 1 悬架的研究方法 （1）理论研究[1] 悬架系统的理论研究具有前瞻性和探索性，为智能悬架系统的物理实现奠定理论基础。其主要研究内容： a.悬架力学模型理论研究。悬架力学模型是振动理论中的隔振和减振理论的实际应用，通过振动理论的深入研究，全面综合研究悬架的减振和隔振性能、悬挂系统的非线性特性。 未来几年中，动力学、振动与控制领域的下述研究前沿值重视：①高维非
盘式制动器毕业设计(论文) 1.课题研究的目的及意义 汽车的设计与生产涉及到许多领域，其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标，也对设计提出了更高的要求。汽车制动系统是汽车行驶的一个重要主动安全系统，其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。随着汽车的形式速度和路面情况复杂程度的提高，更加需要高性能、长寿命的制动系统。其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响，如果此系统不能正常工作，车上的驾驶员和乘客将会受到车祸的伤害。 汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置，而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。 车辆在形式过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。 现代汽车普遍采用的摩擦式制动器的实际工作性能是整个制动系中最复杂、最不稳定的因素，因此改进制动器机构、解决制约其性能的突出问题具有非常重要的意义。2.汽车制动器的国内外现状及发展趋势 对制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性，随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高，有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。 目前，汽车所用的制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。盘式制动器被普遍使用。但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，故低端车一般还是使用前盘后鼓式。汽车制动过程实际上是一个能量转换过程，它把汽车行驶时产生的动能转换为热能。高速行驶的汽车如果频繁使用制动器，制动器因摩擦会产生大量的热量，使制动器温度急剧升高，如果不能及时的为制动器散热，它的效率就会大大降低，影响制动性能，出现所谓的制动效能热衰退现象。 在中高级轿车上前后轮都已经采用了盘式制动器。不过，时下还有不少经济型轿车采用的还不完全是盘式制动器，而是前盘后鼓式混合制动器（即前轮采用盘式制动器、后轮采用鼓式制动器），这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为轿车在紧急制动时，负荷前移，对前轮制动的要求比较高，一般来说前轮用盘式制动器就够了。当然，前后轮都使用盘式制动器是一种趋势。在货车上，盘式制动器也有被采用的，但离完全取代
智能控制综述 摘要：本文首先介绍了智能控制的发展和智能控制系统的结构和特点以及与传统控制的关系。然后，综述几种智能控制研究的主要内容。 关键词：智能控制、自动控制、研究内容 1、智能控制的发展 任何一种科学技术的发展都由当时人们的生产发展需求和知识水平所决定和限制，控制科学也不例外。1948年，美国著名的控制论创始人维纳（N.Wiener）在它的著作《控制论》中首次将动物与机器相联系。1954年钱学森博士在《工程控制论》中系统的阐明了控制论对航空航天和电子通讯等领域的意义及影响，1965年傅京孙（K.S.Fu）教授首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统，又于1971论述了人工智能与自动控制的交集关系，成为国际公认的智能控制的先行者和奠基人[1]。 20世纪60年代，随着航海技术，空间技术的发展，控制领域面临着人们对其性能要求愈来愈高和被控对象的复杂性和不确定性，被控对象的复杂性和不确定性主要表现在被控对象的非线性和不确定性，以及分散的传感元件与执行元件，复杂的信息网络和庞大的数据量。而传统控制在解决这些问题时存在三方面的问题：一、由于传统控制理论是建立在以微积分为工具的精确模型上，所以无法对高度复杂和不确定的被控对象进行描述；二、传统控制理论中的自适应控制和Robust控制虽可克服系统中所包含的的不确定性，达到优化控制的目的，但这些方法只适用于缓慢变化的情况。三、传统控制系统输入较单一，而面对海量信息（视觉的、听觉的、触觉的等）的复杂环境，智能控制应运而生。 智能控制是对传统控制的补充和发展，是自动控制发展的高级阶段，而传统控制是智能控制产生的基础。 国内对智能控制的研究今年来也十分活跃。从八十年代人工智能与系统科学相结合到863计划的实施，智能控制在我国的发展已有稳固的基础。 2、智能控制结构与特点 智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、系统论、信息论、仿生学、和计算机等多种学科的高度结合，是一门新兴的边缘交叉学科。它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学，而且还涉及到生物学，正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科[2]。 （1）智能控制具有明显的跨学科、多元结构特点。至今，智能控制方面的专家已提出二元结构、三元结构、四元结构等三种结构，它们可分别以交集的形式表示如下： IC=AI∩AC (1) IC=AI∩CT∩OR (2) IC=AI∩CT∩ST∩OR (3) 上式中，各子集的含义为 AI——人工智能；AC——自动控制；CT——控制论； OR——运筹学；ST——系统论；IC——智能控制。 智能控制的二元交集结构、三元交集结构和四元交集结构分别由傅京孙、萨克迪斯（G.N.Saridis）和蔡自兴于1971,1977和1986年提出的[3]，以上的交集表达式也可表示成如下图1、2、3的形式：
内蒙古科技大学 智能控制概论结课报告 题目：一级倒立摆板模糊控制 学生姓名： 学号： 专业：测控技术与仪器 班级： 指导教师：刘慧博
目录 第1章概述 (3) 1.1 一阶倒立摆的概述 (3) 1.2 倒立摆系统的组成 (4) 1.3 倒立摆的控制方法 (4) 第二章倒立摆的建模 (5) 2.1 一级倒立摆的物理模型 (5) 2.2 数学模型的建立 (5) 2.3 模糊控制器的设计 (7) 第三章一级倒立摆系统的Simulink模型及系统仿真 (8) 3.1 MATLAB及Simulink (8) 3.2 一级倒立摆系统的Simulink的模型 (8) 3.3 仿真结果 (9) 第四章总结 (10) 参考文献 (11)
第1章概述 1.1 一阶倒立摆的概述 倒立摆系统是典型的自不稳定的非线性系统，由于倒立摆系统本身所具有的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性，许多抽象的控制概念如控制系统的稳定性、可控性、快速性和抗干扰能力，都可以通过倒立摆系统直观地表示出来。 早在20世纪60年代，人们就开始了对倒立摆系统的研究。1966年Schacfer 和Cannon应用Bang-Bang控制理论，将一个曲轴稳定于倒置位置。到了20世纪60年代后期，倒立摆作为一个典型不稳定、非线性的例证被提出。自此，对于倒立摆系统的研究便成了控制界关注的焦点。 倒立摆的种类很多，有悬挂式倒立摆、平行倒立摆、环形倒立摆、平面倒立摆；倒立摆的级数可以是一级、二级、三级、四级乃至多级；倒立摆的运动轨道可以是水平的，还可以是倾斜的(这对实际机器人的步行稳定控制研究更有意义)；控制电机可以是单电机，也可以是多级电机。 目前有关倒立摆的研究主要集中在亚洲，如中国的北京师范大学、北京航空航天大学、中国科技大学；日本的东京工业大学、东京电机大学、东京大学；韩国的釜山大学、忠南大学，此外，俄罗斯的圣彼得堡大学、美国的东佛罗里达大学、俄罗斯科学院、波兰的波兹南技术大学、意大利的佛罗伦萨大学也对这个领域有持续的研究。近年来，虽然各种新型倒立摆不断问世，但是可自主研发并生产倒立摆装置的厂家并不多。目前，国内各高校基本上都采用香港固高公司和加拿大Quanser公司生产的系统；其它一些生产厂家还包括（韩国）奥格斯科技发展有限公司（FT-4820型倒立摆）、保定航空技术实业有限公司；最近，郑州微纳科技有限公司的微纳科技直线电机倒立摆的研制取得了成功。
摘要：在此我综述智能控制技术的现状及发展,首先简述智能控制的性能特点及主要方法;然后介绍智能控制在各行各业中的应用现状;接着论述智能控制的发展。智能控制技术的主要方法，介绍了智能控制在各行各业中的应用。随着信息技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，这对自动控制技术提出犷新的挑战，促进了智能理论在控制技术中的应用，以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 关键词：智能控制应用自动化 浅谈智能控制技术现状及发展 在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统，难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析，而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是，要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。因此，在研究和设计智能系统时，主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面，而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上，即智能控制的关键问题不是设计常规控制器，而是研制智能机器的模型。此外，智能控制的核心在高层控制，即组织控制。高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划，以实现问题求解。为了完成这些任务，需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性，即具有一定程度的“智能”。 一、智能控制的性能特点及主要方法 1.1根据智能控制的基本控制对象的开放性，复杂性，不确定性的特点，一个理想的智能控制系统具有如下性能： （1）系统对一个未知环境提供的信息进行识别、记忆、学习，并利用 积累的经验进一步改善自身性能的能力，即在经历某种变化后，变化后的
关于“智能台灯的设计与开发”的文献综述 一、前言部分 毕业设计是大学四年最后一个阶段特别重要的一个作业，它能让我们将大学四年学习的课本知识联系到具体的应用当中去。它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用，不但能使我们各方面的知识系统化，而且使所学知识实践化。要求我们了解并掌握硬件知识，软件知识，培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我们调查研究，搜集资料、查阅资料及阅读中、外文文献的能力等，为以后独立工作贡献社会做大学期间最后的准备。 我选择的设计题目是智能台灯的设计与开发。随着智能化时代的到来，智能产品层出不穷，已逐步渗入到人们工作和生活的方方面面。当前，患有近视眼的人数越来越多，我国近视眼发病率尤其突出。由于没有正确使用台灯，当光线变得昏暗时忘记及时打开台灯，或者长时间在高亮度的台灯下工作，久而久之，都会对视力产生一定的影响。虽然市场上已出现了具有调亮功能概念的台灯，但其仍不具备成熟的自动调亮功能。本设计所制作的智能台灯具备手动和自动调节两种模式，同时还加入了人体检测功能，可实现人走灯灭。在保护视力的同时，也为节能环保做出了一份贡献。 二、主题部分 2.1传统台灯与智能台灯的区别 传统的台灯的功能比较单一，主要就是为了实现照明，既不节约也不环保。而智能灯的主要含义是除了智能灯体，还有一个手持智能控制设备，智能灯控制设备具备计算能力和网络联接能力，通过应用程序，功能可以不断扩展。智能灯的核心功能是控制、灯光效果、创作、分享、光与音乐互动、光提升健康和幸福。 2.2智能台灯的发展方向 2.2.1、走向以人为本的科学化照明 智能化灯将从纯粹的智能功能的发展转向更注重人的行为的智能灯控。以人的行为、视觉功效、视觉生理心理研究为基础，开发更具有科学含量的，以人为本的高效、舒适、健康的智能化照明。 2.2.2、满足个性化、层次化的照明 智能技术与灯光控制的结合使照明更进一步地满足不同个体、不同层次群体的照明需求，是使照明从满足一般人的需求到满足个体、个性需求的必不可少的技术手段。这也应该是智能灯的发展方向。 2.2.3、智能技术与新光源及新照明技术的结合，创造崭新的照明文化 智能技术和电子开关等新照明光源和照明技术的结合，将构筑崭新的照明技术平台，其应用领域从智能家居照明到智能化的城市照明，有无限广阔的前景，并且正在创造一种崭新的高技术和高科学思想含量的照明文化。智能化照明的出现是灯具市场的发展趋势。 2.3此款台灯的有关技术知识 本人设计的智能台灯涉及的主要内容有热释电红外传感器技术，PWM脉冲宽度调制技术，模—数转换技术，电子电路技术以及有关的编程知识。 2.3.1热释电红外传感器 它主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探
关于汽车智能化的报告 鲁居印 15101415 1006465719@https://www.doczj.com/doc/8110284194.html, 钟鸿敏 15101417 1326872385@https://www.doczj.com/doc/8110284194.html, 孙坚 15101427 260237727@https://www.doczj.com/doc/8110284194.html, 吉大汽院车辆14班 2010/11/14 摘要Abstract 本报告对汽车智能化的功能进行了总结；并探讨了如何应用智能化解决汽车工业中的安全和拥堵问题。在汽车工业迈向驾驶无人化的进程中，提出了在一定环境下根据计算机记忆系统和传感系统实现自动驾驶的设想。 This report makes a conclusion of the functions of automobile intelligence and discusses how to use intelligence to solve the safety and congestion problem in automobile industry. During the process to driving without person, we put forward to an imagination that we can achieve driving with no person in addition to computer memory system and sense system under designated environment. 前言Instruction 智能化汽车是环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通信、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。智能车的研究起始于二十世纪七十年代，到八十年代主要从事智能汽车研究
贵州航天职业技术学院毕业论文（设计）题目汽车制动系统故障分析 系别：汽车工程系 专业：汽车检测与维修技术 班级： 2015级汽检一班 学生姓名： 学号： A153GZ0311001008 指导教师: 冉煜
摘要 摘要正文：汽车制动系统是汽车的一个重要组成部分，直接影响汽车的安全性。据相关资料介绍，在由于汽车本身造成的交通事故中，制动故障引起的事故占45%。可见，制动系统是保证行车安全的重要系统。制动系统作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。汽车制动系统是指为了在技术上保证汽车的安全行驶，提高汽车的平均速度等，而在汽车上安装制动装置专门的制动机构。一般来说汽车制动系统包括行车制动装置和停车制动装置两套独立的装置。其中行车制动装置是由驾驶员用脚来操纵的，故又称脚制动装置。停车制动装置是由驾驶员用手操纵的，故又称手制动装置。 关键词：制动系统、故障分析
目录 1 制动系统的历史 (1) 2 制动系统的组成、工作原理 (2) 3 制动器的分类 (3) 4 液压制动系统的故障诊断分析 (4) 5 气压制动系统的故障诊断分析 (5) 6 汽车液压制动系统与气压制动系统对比 (6) 总结 (7)
1 制动系统的历史 最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。这时，开始出现真空助力装置。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。 随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。 20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装置一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置，控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。 1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装置。这些早期的ABS装置性能有限，可靠性不够理想，且成本高。1979年，默本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装置。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装置。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现，以及电子信息处理技术的高速发展，ABS以成为性能可靠、成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品。1992年ABS的世界年产量已超过1000万辆份，世界汽车ABS的装用率已超过20%。一些国家和地区(如欧洲、日本、美国等)已制定法规，使ABS成为汽车的标准设备。
智能家居的安防控制系统设计文献综述 摘要：随着我国经济的快速发展，生活水平的不断提高，人们对居家的概念已从最初满足简单的居住功能发展到注重对住宅的人性化需求。安全、舒适、快捷、方便的智能小区，已成为住宅发展的主流趋势，其中，安全性是首要目标。智能小区安全性的实现，除了人为的因素外，主要依靠小区的智能化安全防范系统。 关键词：智能小区/住宅/安防系统 为了完成本次毕业设计，我通过学校图书馆和网络资源查阅了大量的有关智能家居的安防控制系统设计方面的中外文献，这些文献为我本次毕业设计提供了很多帮助，以下这些文献就是我在本次毕业论文书写过程中所用到的参考文献，现将其列举如下： 文献[1]以保障安全为目的而建立起来的技术防范系统，称为安全防范系统。它包括以现代物理和电子技术及时发现侵入破坏行为、产生声光报警阻吓罪犯、实录事发现场图像和声音提供破案凭证，以及提醒值班人员采取适当的物理防范措施的各种设备。智能小区安全防范系统的设置应遵循以下原则： 应根据智能小区内保护对象的风险等级，确定相应的防护级别，满足小区全面防护和局部纵深防护的设计要求，以达到所要求的安全防范水平。 应根据智能小区的建设标准、使用功能及安全防范管理的需要，综合运用电子信息技术、计算机网络技术、传感检测技术、安全防范技术等，形成先进、可靠、经济、适用的安全防范技术体系。 文献[2]智能小区安全防范系统的系统设计及其各子系统的配置，须遵照国家相关安全防范技术规程及智能化居住小区的规范、标准，并坚持以人为本的原则。系统的集成应以结构化、模块化、规范化的方式来实现，应能适应工程建设发展和技术发展的需要。 文献[3]智能小区一般通过在小区周界、重点部位与住户室内安装安全防范装置，并由小区物业管理中心统一管理，来提高小区的安全防范水平。小区的智能化安全防范系统，主要由下列子系统构成。 住户室内安装家庭防盗或紧急求助报警装置，与小区物业管理中心计算机系统联
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 摘要 Formula SAE比赛由美国车辆工程师学会（SAE）于1979年创立，每年在世界各地有600余支大学车队参加各个分站赛，2011年将在中国举办第一届中国大学生方程式赛车，本设计将针对中国赛程规定进行设计。 本说明书主要介绍了大学生方程式赛车制动的设计，首先介绍了汽车制动系统的设计意义、研究现状以及设计目标。然后对制动系统进行方案论证分析与选择，主要包括制动器形式方案分析、制动驱动机构的机构形式选择、液压分路系统的形式选择和液压制动主缸的设计方案，最后确定方案采用简单人力液压制动双回路前后盘式制动器。除此之外，还根据已知的汽车相关参数，通过计算得到了制动器主要参数、前后制动力矩分配系数、制动力矩和制动力以及液压制动驱动机构相关参数。最后对制动性能进行了详细分析。 关键字：制动、盘式制动器、液压
Abstract Formula SAE race was founded in 1979 by the American cars institute of Engineers every year more than 600 teams participate in various races around the world,China will will be for design of the provisions of the Chinese calendar. This paper mainly introduces the design of breaking system of the Formula Student.First of all,breaking system's development,structure and category are shown,and according to the structures,virtues and weakness of drum brake and disc brake analysis is done. At last, the plan adopting components braking and channel settings and the analysis of brake performance. Key words:braking,braking disc,)的汽车上。这时，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车的稳定性。 HI、HH、LL型结构都比较复杂。LL型和HH型在任一回路失效时，前后制动力比值均与
网络高等教育 本科生毕业论文（设计）需要完整版请点击屏幕右上的“文档贡献者” 题目：智能控制技术综述
20世纪20年代,在建立了以频域法为主的经典控制理论的基础上,智能控制技术逐步发展。随着信息技术的进步,许多新方法和新技术进入工程化、产品化阶段。这对自动控制理论技术提出了新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用。在智能控制技术比较的基础上,较详细地阐述了智能控制技术主要方式的特点及优化算法,并举例说明。智能控制技术将不断地发展和充实。 关键词：自动化；智能控制；应用
摘要............................................................. I 1 绪论.. (1) 1.1 智能控制技术简介 (1) 1.2 智能控制技术研究的领域及应用 (1) 1.2.1模糊逻辑控制 (1) 1.2.2神经网络控制 (1) 1.3 智能控制技术的应用现状 (1) 1.4 本论文的主要工作 (1) 2 智能控制理论概述 (2) 2.1 智能控制的基本概念 (2) 2.2 智能控制技术的主要方法 (2) 2.2.1 模糊控制 (2) 2.2.2 专家控制 (2) 2.2.3 神经网络控制 (3) 2.2.4 集成智能控制 (3) 2.3 智能控制技术常用的优化算法 (3) 2.3.1 遗传算法 (3) 2.3.2 蚁群算法 (3) 3 模糊控制及其应用 (4) 3.1 模糊控制理论提出 (4) 3.1.1 模糊控制理论的概念 (4) 3.1.2 模糊控制理论与传统控制相比的优势 (4) 3.2 模糊控制理论在制冷领域的应用情况 (4) 3.3 模糊控制理论在磨煤机控制系统领域的应用情况 (4) 4 神经网络控制及其应用 (5) 4.1 神经网络控制理论提出 (5) 4.1.1 神经网络控制理论的概念 (5) 4.1.2 神经网络控制理论与传统控制相比的优势 (5)
工程控制基础文献综述 院系： 班级： 姓名： 学号：
一、引言 本学期初步学习了工程控制基础，为了更好地了解和学习该门课程，我通过网络渠道搜集了十篇有关工程控制的期刊文献。深入阅读后，我进行了总结，并对工程控制有了一定深度的理解。本文是对搜集和阅读的文献的综述，旨在简要的介绍工程控制的发展和应用。我所搜集的期刊均来自中国知网，其中包括工程控制的发展史和在车辆、电力及机器人方面应用的文献。 二、文献综述 1.智能控制工程研究的进展 自1985年在纽约召开第一届智能控制学术会议至今，智能控制已经被广泛研究应用于工业、农业、服务业、军事航空等各个领域。近年来，随着人工智能技术和其他信息处理技术，尤其是信息论、系统论和控制论的发展，智能控制在控制机理和应用实践方面均取得了突破性的进展。遗传算法与模糊逻辑、神经网络相互融合，通过模拟人类思维方式和结构来设计用于解决复杂的各种非线性问题的控制策略，并已在各种实际工程项目中得到应用，取得了良好的效果。分布式人工智能中的Agent和Multi Agent System已成为研究的热点，构建基于Agent 的集散递阶结构的智能控制系统为智能控制注入了新的活力。 在理论研究取得进步的同时，国内外的研究者均意识到智能控制的研究不能只停留在计算仿真的层次上，智能控制应该直接面向传统控制难以或无法解决的复杂的非线性系统，面向实际工程应用。 2.车间运输小车的智能控制 工厂运输是协调生产的重要环节和工厂设施的重要组成部分，它的效率直接影响生产成本及生产率。目前，加工中小产品机械加工车间运输系统主要有空间运输和地面运输两种。空间运输主要是小吨位桥式起重机和电动葫芦，其控制方式多为下拉线式，这种方式有以下缺点：1）设备复杂，功率消耗大，投资高。2）操作不方便，运输效率低。3）只适应车间内部运输。 地面运输主要采用叉车及手推运料小车，叉车需专人驾驶且无固定轨道，在车间内运行极不安全，手推运料小车需人为动力，劳动强度大，运输效率低。本设计的有轨运料小车，利用了 PLC 的编程简单，工作可靠，硬件组合灵活，不增加外部控制电器即可实现任意复杂逻辑控制等特点，实现了运料小车的智能控制。 小车应具有两种控制方式，即：呼叫自动响应控制和手动点动控制，正常情况下应使用前一种控制方式。两种控制方式必须实现互锁。呼叫自动响应控制：每个机床处各设一个呼叫按钮。由于意外或故障导致小车在非呼叫工位处停车时，不响应任一工位处的呼叫信号，只能采用手动控制进行纠正。
智能电网综述 摘要：智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。目前，以美国、英国、法国、德国为代表的欧美国家，己经纷纷加入到研究和发展智能电网的行列中来，将智能电网(Smart Grid )作为末来电网发展的远景目标之一，建立一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。具有对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务的智能电网是未来电网的发展方向。本文阐述了智能电网的内涵和特点，分析了国内外智能电网的研究进展和我国发展智能电网的条件，对一些现有的研究行进了分析和讨论。 关键词：智能电网；智能化；信息化；节能减排； 1 智能电网的概念 随着一些国家对电网的环境影响、可靠性和服务质量的关注，电网朝着更经济、稳定、安全和灵活的方向发展，因此提出了“智能电网”的概念。智能电网是以通信网络为基础，通过传感和测量技术、电力电子技术、控制方法以及决策支持系统技术，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和高服务质量的目标，其主要特征包括自愈、引导用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、电力市场以及资产的优化高效运行。 目前，全世界智能电网的发展还处在起步阶段，没有一个共同的精确定义。对于智能电网，各个国家的定义有所不同。美国能源部在《Grid 2030》中将智能电网定义为:一个完全自动化的电力传输网络，能够监视和控制每个用户和电网节点，保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。中国物联网校企联盟将智能电网更具体的定义为:智能电网由:智能配电网、智能电能表、智能发电系统、新型储能等系统组成。欧洲技术论坛把智能电网定义为:一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络，以有效提供持续、经济和安全的电力。而国家电网中国电力科学研究院将智能电网定义为:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础)，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充
《智能控制》课程教学大纲 课程代码：0806715003 课程名称：智能控制 英文名称：Intelligent Control 总学时：24 讲课学时：24 学分：1.5 适用专业：车辆工程专业 先修课程：自动控制原理 一、课程性质、目的和任务 智能控制是近20年来发展起来的一门新兴交叉前沿学科，具有非常广泛的应用领域。该课程是自动化及相关专业方向的一门专业选修课，其目的是使学生了解模糊理论与控制、神经网络及控制、学习控制、仿人智能控制等各种智能控制技术的基本原理与思想，拓宽学生的知识面，为今后进一步深入学习和应用智能控制技术打下必要的基础。 二、教学基本要求 本课程主要介绍模糊理论与控制、神经网络理论及控制、学习控制、仿人智能控制等各种智能控制技术的基本原理，以模糊控制、神经网络控制为重点。学完本课程应达到以下基本要求： (1) 了解以隶属度函数、模糊集合、模糊关系、模糊推理为基础的模糊数学理论。 (2) 掌握典型模糊控制系统的结构、特点与工作原理，掌握模糊控制系统中模糊化、清晰化的方法、模糊规则的建立及模糊控制器的常规设计方法。 (3) 掌握神经网络的基本概念与特点，理解人工神经元模型的意义，了解神经网络的主要学习方法。 (4) 了解掌握前向网络的概念及BP学习算法，了解神经网络在系统模型辩识与控制中的基本应用。 (5) 了解学习控制的概念；以迭代学习控制或遗传学习控制为例，了解其基本思想与原理、特点。 (6) 了解基于规则的仿人智能控制的基本思想、仿人智能特征变量，了解其典型控制系统的结构。 三、教学内容及要求 1．智能控制概述 从经典控制理论与现代控制理论的发展及所遇到的问题，引出智能控制的提出与解决的问题，了解智能控制的基本概念，研究的对象，智能控制的几个主要分支及其特点。 2．模糊理论与控制 了解模糊集的概念，普通集合与模糊集合的关系，掌握隶属度函数的意义与建立；熟悉模糊关系的基本概念与模糊关系的合成；了解模糊逻辑及基本逻辑运算，模糊语言，模糊推理的大前提、小前提与结论，掌握各种模糊逻辑推理的原理与过程；掌握模糊控制系统的
毕业论文（设计）题目 学生姓名学号 班级 专业 分院 指导教师 2020年 7 月 24 日
目录 摘要 (1) 关键词：汽车制动系统，故障现象，故障原因，故障诊断 (1) 一、制动系检查 (2) （1）前盘式制动器的检查 (2) （2）驻车制动系统制动踏板的高度调整 (2) （3）制动控制系统 (3) 二、ABS控制系统故障码的含义以及控制系统部件的检修 (4) （1）ABS控制系统故障码含义及部件的检修 (4) （2）ABS系统常见故障诊断与维修 (7) (3)制动踏板振动或者ABS出现操作噪声 (8) 三、VDC工作原理及故障检修 (10) （1）VDC工作原理 (10) （2）动态稳定控制系统的诊断： (11) 四、案例分析 (14) 结论 (16) 参考文献： (17) 致谢 (18)
摘要 制动系统包括普通制动系统、驻车制动系统以及ABS／VDC／EBD 控制系统。普通制动系统的制动盘以及制动助力系统的改良，与同款车型雅阁、凯美瑞相比，J31天籁具有一定优势，新款天籁J32车型制动盘的大小为296×26T，助力器改为11寸，比同类车型的制动助力器都大，通过改善制动助力器尺寸与制动盘的尺寸，改善了车辆在高速公路的路况下的制动，中等减速情况都得到了良好改善。在中等车速情况下减速，改善了踏板的刚度，也减少了踏板的行程。在低速情况下，提供了最优化的踏板行程。 关键词：汽车制动系统，故障现象，故障原因，故障诊断
一、制动系检查 （1）前盘式制动器的检查 制动片的检查：标准厚度为9．5mm，极限厚度为2．0mm。制动盘厚度检查：标准厚度为28．Omm，极限厚度为24．0mm。后盘式制动器的检查： 制动片标准厚度为8．5mm，极限厚度为2．0mm。 制动盘厚度的检查：标准厚度为16．0mm，极限厚度为14．00ram。 驻车制动系统检查：使用196N的力踩下驻车制动踏板时，通过确认踏板行程在规定范围以内，可以通过听棘轮声响来确认，标准一般为6个槽口左右，手制动提示指示灯点亮，一般在1个槽口的时候就会点亮。如果驻车制动系统的驻车制动踏板的行程不符合标准，需要进行相应的调整，具体调整步骤如下： （2）驻车制动系统制动踏板的高度调整 首先拆下车轮，然后使用，长套筒，充分松开调节螺母和拉线(图1)，使踏板回到自由高度。使用车轮螺母，将制动盘固定在轮毂上，拆下制动盘的调节螺母(图2)，用一字形旋具顺着A的方向转动调节器，直到锁紧制动盘(注意：由于左右侧调节棘轮的形状是不同的，注意它们转动的方向)，然后按相反方向转动调节(棘轮)5～6格后。转动制动盘，确保制动盘没有拖曳，再安装调节螺母。如下调节拉线：用294N的力操作制动踏板10次以上。然后用深套筒转动调节螺母，调节踏板行程。