汽车电子控制技术的发展历史在世界上第一辆汽车中，所谓的“电气系统”仅仅是由卡尔，本茨设计的由点火线圈和蓄电池所组成的点火装置。在随后生产的汽车中又增设了前灯和发动机起动电机这类的电器设备。汽车电子技术的第一次出现是本世纪 30 年代早期安装在轿车内的真空电子管收音机。由于电子管收音机有不抗震、体积大、耗电多等弊病，成为在汽车上推广应用的主要障碍，但是在汽车中安装收音机的设想始终没有消失。 1948 年晶体管的发明及 1958 年第一块集成电路（ IC ）的出现才真正开创了汽车电子技术的新纪元。 1955 年晶体管收音机问世后，采用晶体管收音机的汽车迅速增加，并作为标准部件安装在德国大众汽车上。从 60 年代起，轿车中开始使用半导体元器件。在汽车中首先使用的半导体元件是硅二极管，作为功率晶体管来替代原有的像电压调节器之类的电磁接触器等元器件。功率晶体管元件的应用极大地改善了汽车的性能和可靠性。 60 年代是汽车电子化的活跃时代。标志着汽车电子控制技术真正发展的是在 1967 年首次将集成电路元件应用到汽车中，其结果是电子技术与汽车发动机电气系统相结合，开发出如车用发电机集成电路调压器、集成电路点火器等汽车电子产品。在同一年代，美国的克莱斯勒公司在其生产的汽车中配置电子控制的点火装置，而德国的波许（ Bosch ）公司则开发出电子控制的燃油喷射装置（见图 1 ． 1 ）。 1975 年日本汽车也装上了这种装置，可以说是当今汽车电子燃油喷射控制的雏型。 1 —喷油器； 2 —冷启动喷油器； 3 一进气温度传感器； 4 —调节器； 5 一蓄电池； 6 —分电器； 7 —油箱； 8 —汽油泵；
9 一节气门控制器； 10 一怠速控制执行器； 11 —进气压力传感器； 12 —燃油滤清器； 13 —冷启动时间开关； 14 —水温传感器图 1 ． 1 Bosch 公司开发的 L 型电子燃油喷射控制系统结构大约在同一时期，电子技术有了长足的进展，导致一系列利用模拟电路的汽车电子产品的研制与开发。如发动机喷油系统控制，车辆行驶控制，防锁死刹车系统（ ABS ）和变速控制系统均已成功地应用于实际。由于当时集成电路元器件的价格昂贵，对汽车用户而言，采用电子控制技术所能得到的收益并不很大，从而使得所开发的这些控制系统不能广泛地在汽车中得到应用。到了 70 年代，在美国通过了三个重要的法律条文促使电子产品在汽车中得到广泛的应用。这些法律条文中的第一个文件就是轿车司乘人员的人身安全保护条文。根据这一法律条文，相应设计出一种汽车控制系统，即在发动机起动前必须系紧安全带，否则发动机就不能起动。这一控制系统在发动机的点火开关处于切断状态时，也要求控制电路始终处于通电检测状态。为了节省使用汽车蓄电池中的电能，如何减少控制电路中的耗电量是研制该控制系统的关键所在。解决这一关键问题的理想手段就是采用具有低功耗的 C-MOS （互补型金属氧化物半导体）逻辑集成电路。 1971 年，微型计算机（即微电脑）首先用于发动机点火系统的正时控制中（美国通用汽车公司的 MISAR 车）。微电脑在汽车电子控制技术中的出现使得对汽车的高精度控制得以实现，而对汽车的高精度控制反过来又促进汽车发动机工作性能的提高。促使微电脑在汽车控制系统中广为应用的另一个主要因素是一系列汽车尾气排放法规的制定及能源危机后油料价格的上涨。汽车尾气排放法规是 70 年代末和 80 年代初各工业发达国家相继制定的。汽车尾气排放的净化涉及到燃油经济性和发动机工作性能。所需要解决的问题是如何既要满足新的对汽车尾气排放的要求，又要满足用户对汽车油耗和发动机工作性能的要求。要在这两方面同时取得成功，不仅要对汽车发动机本身的结构设计进行改进，而且还需对进入发动机气缸内的油气混合比进行精确的控制。此外还需对发动机点火时间进行最优控制，发动机处于怠速运转时进
行怠速运转控制，以及其它相应的精密控制。在发动机控制系统中引入微电脑系统后，已证明对解决看起来似乎矛盾的汽车尾气净化与降低发动机油耗的要求特别有效。目前在汽车电子控制系统中，采用微电脑进行控制的系统的应用已与日俱增。 80 年代是高科技迅速发展的年代，随之而来的是消费者对汽车多种多样的需求，这就要求汽车生产厂家生产出一种能提高汽车总体价值并能满足用户各种要求的高档汽车。目前世界上各大汽车制造厂商竞相研制新一代由微电脑控制的各种车用电子产品，并迅速地将己开发出的电子产品运用于汽车中，使汽车的档次得以提高，以满足各用户对汽车的要求。由于 80 年代以后，汽车电子产品的研制与开发的竞争十分激烈。采用电子技术有利于汽车性能的提高和各种功能的完备，并避免汽车重量的增加。所以新的汽车电子产品不断推出，其中有代表性的体现在以下几个方面。（ 1 ）辅助驾驶装置包括车速自动控制，变速器自动控制，动力转向控制等。（ 2 ）信号装置包括数字显示仪表，故障诊断系统，各种报警装置及各种监视器等。（ 3 ）安全装置包括防滑装置，汽车高速感应门锁，防撞空气袋，防锁死制动系统（ ABS ）等。（ 4 ）舒适、方便装置，包括自动空调系统，自动车窗和座椅调节系统，立体声音响，导航系统，汽车电话等。
[ 修改于 2004-09-13 08:36]
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汽车电子控制技术的现状随着像微电脑这类电于产品的不断更新，极大地促进了汽车电子控制技术的发展。这些电子产品的可靠性不断提高，制造成本不断降低，用于汽车的电子产品尺寸不断减小。到了 90 年代初，人们终于感受到现代电子技术广泛地应用于汽车发动机控制及其它部分的控制所带来显著的经济效益和社会效益。当前的汽车电子控制技术可分为四大类（见图 1 ． 2 ），即动力牵引系统控制，车辆行驶姿态控制，车身（车辆内部）控制和信息传送。图1 ． 2 汽车电子控制技术分类 1 ． 2 ． 1 动力牵引系统控制所谓动力牵引
系统是用来产生驱动汽车的原动力，并把这一动力转换成可直接驱动车轮的扭矩。动力牵引系统控制包括发动机控制和传输系统控制。发动机控制系统一般分为燃油喷射控制、点火时间控制、怠速运转控制、发动机爆燃控制和其它相应的控制。对于汽油机的电子控制系统具有诸如燃油喷射控制、点火时间控制、怠速运转控制和故障诊断等功能。通过这些功能的执行可使汽油机处于最佳的工作状态。汽油机控制的典型系统如图 1 ． 3 所示，图中所示的汽油机控制系统是采用多点喷射（ MPI ）的燃油喷射控制方法。即在汽油机的各气缸进气支管中安装燃油喷射器，通过对各燃油喷射器的控制来控制喷入各气缸的油量。当前在工业发达国家几乎所有新出厂的轿车都无一例外地采用了电子燃油喷射（ EFI ）技术。对于柴油机而言，为了减少其排烟，降低噪声和振动，柴油机的电子控制主要集中在燃油喷射量、燃油喷射时间、进气节流和电热塞的电流控制方面。图1 ． 4 显示了柴油机的控制系统，图中的喷油泵控制系统已由原来的机械控制变为电子控制，但柴油机喷油泵的基本控制机构仍是机械式的，这与采用电子燃油喷射的汽油机有明显的差别。在 90 年代初，许多国家，特别是美国，制定了控制柴油机过量微粒的排放法规。由于在不远的将来会对车用柴油机提出更为严格的全排放控制要求，这就完全有可能促进柴油机全电子控制的研究及相应的产品开发。包括电子变速控制在内的电子动力传输控制，基本上是直接控制汽车车轮的传动。它通过对油门位置和车速的检测，由微电脑控制变速器使其达到最佳的汽车行驶扭矩，并锁闭该运行点和液力离合器的液压。在齿轮变速和离合器锁闭期间，将所要求的信号送至发动机电子控制单元（ ECU ），有些系统通过控制发动机的转速来减轻对变速器换档时的冲击。图 1 ． 5 显示了汽车传动系统的控制，与机械传动系统比较，由于采用电子控制系统可使动力传送的精度提高，变速器的设计更加随意，控制机构更加简单，并能改善汽车的燃油经济性和驾驶性。所以电子传动控制系统的性能非常令人满意。目前一种将发动机电子控制单元和传动系统电子控制单元合二为一的控制系统即动力牵引控制系统已在日本、美国和欧洲生产的汽车中使用。 1 —锁止离合电磁阀； 2 —锁止离合器； 3 —变扭器； 4 —超速档机构； 5 —变速器输入转速传感器； 6 —变速齿轮及片式离合器组件； 7 —输出轴； 8 —车速传感器； 9 —换档电磁阀； 10 —液压回路； 11 —蓄压器泄压阀车辆行驶姿态控制系统可以看作这样一种电子控制系统，即采用电子技术来控制车辆运行中的三种基本的运行特征：行驶、转弯和停车。采用电子技术给车辆行驶姿态控制系统带来了相当大的改进，尤其是在汽车驾驶灵敏性、行驶稳定性及司乘人员的舒适性等方面更为突出。车辆行驶姿态控制系统可分为：悬挂系统控制、驾驶系统控制、防锁死刹车系统控制（ ABS ）、行驶控制、轮胎／地面附着力（防滑）控制和四轮转向系统控制。悬挂系统控制是用来改变车身的高低和缓冲弹簧的弹力，并根据车辆的载荷及路面条件改变吸收冲击力的缓冲弹簧阻尼力的大小。控制车身高度的目的是在于车辆的载荷无论怎样变化，通过该控制系统均能使车身和地面之间始终保持设定的距离，或者汽车在高速行驶过程中，通过降低车身高度来减少空气的气动阻力并增强汽车在高速行驶时的稳定性。像雪铁龙一类的轿车采用人工控制车身高度已有一段历史了。在悬挂系统的电子控制系统中，电子控制单元（ ECU ）接收来自车身高度传感器、车速传感器等各种传感器发送来的信号。经处理后， ECU 发出反馈信号给改变车身高度的执行器，使车身高度达到一最佳值。悬挂系统的弹簧力控制和吸收冲击阻尼力的控制是用来提高车辆行驶时的操纵性能，使得车辆在急转弯、突然加速和紧急刹车时，尽可能少地改变车辆的行驶姿态。对于汽车的悬
挂系统而言，一方面要求有较为柔性的悬挂系统以达到较为舒适的乘坐环境。而另一方面却与之截然相反，为了提高汽车的可操纵性能，就要求有较为刚性的悬挂系统。 1 —转向传感器； 2 —停车灯开关； 3 —车速指示； 4 —悬挂系统执行器（后）； 5 —悬挂系统电子控制单元； 6 —模式选择开关； 7 —空档启动开关； 8 —节气门位置传感器； 9 —悬挂系统执行器（前）驾驶系统控制包括用于操纵动力转向系统转向力的电子控制。所谓转向力的控制是指当车辆停止或低速行驶时减小转动方向盘的力，而当车辆高速行驶时增加转动方向盘的力，以使车辆驾驶保持平稳。该系统还允许司机去选择对他们最适宜的方向盘操纵特性。在 80 年代，日本的许多汽车制造厂家已开始在所生产的轿车中引进了电子转向控制系统。防锁死刹车控制系统（ ABS ）是用来防止汽车在刹车时车轮不被锁死。采用此控制系统可提高汽车驾驶的稳定性。判断汽车在刹车时车轮是否被锁死，是通过对车速和轮速的比较来作出的。但实际上在对实际车速的检测中，由于车轮与地面之间的滑动及其它因素所产生的问题，一般对车速的测定仍是通过对车轮转速的检测来大约估算的。在汽车电子控制技术发展进程中，防锁死刹车控制系统的应用较其它电子控制技术在汽车中的应用相对较早些。自从美国福特汽车制造公司于 1968 年在汽车中首先采用该控制系统起到目前，已在日本、美国及欧洲等国汽车制造业中得到普及。最初设计的 ABS 系统作用于汽车的后轮，以保证汽车在刹车过程中能平稳行驶。目前采用微电脑的四轮防锁死刹车控制系统应用得更多些，这样不仅能防止汽车在刹车过程中后轮被锁死，而且还能防止用于转向的前轮也不被锁死，从而使汽车行驶方向的稳定性得以增强，并且还能提高汽车的可操纵性。恒定车速控制（又称为自动巡航控制）是通过控制节气门位置来保持预先设定的车速，而司机不需脚踩加速踏板。该控制系统是根据车速传感器、定速控制开关及定速取消开关的信号，通过进气管的负压压力或一台小电机来调节节气门挡板的。防滑控制是用来防止汽车在起步和加速时驱动轮打滑。判断车轮是否打滑是通过对车速和轮速的比较来完成。通过对驱动轮的制动及降低发动机的输出功率，使轮胎和路面的滑移率处于一个最佳的值。这样可使汽车在起步或加速时的驾驶性和稳定性处于最佳的状态。四轮转向（ 4WS ）控制是由安装在后悬挂器处，用于操纵后轮的后轮转向机构及前轮转向机构所组成，这样前后四个车轮均能进行转向操纵。采用该控制系统的目的是为了提高汽车在低速时的转向性能及在高速行驶时的转向能力。 1 ． 2 ． 3 车身（车辆内部系统）控制设计车身控制（又称车辆内部系统控制）的目的是为司乘人员提供更为舒适、更为便利及更为安全的环境，并能够提高整车的市场竞争力。车身控制系统包括如下的电子控制：车用空调控制，数字化仪表显示，挡风玻璃的雨刷控制，车灯控制，车后障碍检测，安全保护系统，多路通讯系统，门锁控制，电动车窗控制，电动坐椅控制，安全带控制及空气袋控制等。汽车空调控制系统用来控制车厢内的温度，使车内温度保持在一设定的舒适温度范围内。该系统控制车内空气温度、空气出口流量、风扇速度、吸人空气或排出空气及空调压缩机的运行等。多路通讯系统是采用一条通讯线路来传送多路信号，这样可大大减少线路、线路包覆物及整个通讯系统的重量。并能做到采用同类的传感器在各系统之间进行数据传送，以便对汽车进行精确的控制。常用的通讯线为光导纤维及扭花双线电缆。常用的汽车门锁锁定系统是当车速超过预先设定的车速时，该机构动作，锁上车门。一种新颖的遥控门锁系统是用一台微型遥控器在车外锁上或打开汽车门锁。目前这种新颖的遥控门锁装置在市面上有售。设计空气袋的目的是用来当发生撞车时，在司乘人员的前面快速吹出一个空气袋来
保护司乘人员。空气袋一般装在方向盘中或其它适当的地方，一旦发生撞车事故，用氮气或其它气体在极短的时间内将气袋吹开。由于以上这些控制系统给汽车制造业带来十分明显的效益，因此目前在高、中档轿车中已广泛采用。
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发动机采用电子控制的目的对于汽车发动机而言，设计者所要追求的目标是，尽可能降低汽车尾气中有害物质的排放量，尽可能改善发动机运行的经济性，尽可能提高发动机的动力性。但采用机械控制的发动机，要同时满足以上三项目标是不可能的，只有采用电子控制技术才能同时达到这三项目标。汽车尾气中有害物质的排放量与进入发动机的空气／燃料比（空燃比）的大小有直接关系（见图2 ． 1 ）。从图中可见，当混合气图 2 ． 1 发动机有害物质排放与空燃比的关系曲线浓度较低时，有害物质的排放量大为减少。而采用低浓度混合气就必须采用特殊的混合方式和燃烧方式。否则燃烧将会不稳定，发动机动力性下降，排放及油耗反而上升，特别是采用稀薄混合气燃烧实现起来比较困难。而随着排放法规的严格化，即便采用稀薄燃烧方式，也不能满足发动机所有工况下的排放要求。于是采用一种三元催化转换器来净化排气已成为净化汽车尾气的重要手段。但催化剂的转换效率与混合气的空燃比有很大的关系，图 2 ． 2 是空燃比与催化转换效率的关系曲线，图 2 ． 3 是空燃比与发动机比油耗之间的关系。从这两图中可见，空燃比只有在理论空燃比附近时，三元催化转换器才有较高的转换效率，而这时发动机运行的经济性并不是最好，二者相互矛盾。但采用电子控制技术后，发动机电子控制单元根据各传感器传送来的信息，分析发动机运行中的各种参数，并予以综合处理，以达到较为满意的效果。发动机运行中另一个重要参数是点火提前角，它直接影响发动机的动力性能和经济性。通常气缸内达到最大爆发压力点处于上止点后10 °～15 °时，发动机的动力性和经济性均处
于最佳值范围。所以控制发动机的最佳点火时间，就可以降低发动机的比油耗，然而燃油喷射量和点火时间与发动机的运行参数有很大的关系，而且这种关系不是简单的函数关系。靠离心与真空调节的机械式点火系统只能在发动机运行时的个别点能达到最佳状态，而在大部分工况下，均不能达到最佳值。进入发动机气缸内的空燃比在发动机运行的各个阶段，各种工况下要求均不相同。如果通过采用微电脑的电子控制系统，就能很容易地满足发动机在各种不同工况下均能达到最佳值的要求。
自动化仪表控制系统应用及发展趋势分析潘福聪 发表时间：2019-07-18T15:07:14.887Z 来源：《城镇建设》2019年第8期作者：潘福聪 [导读] 随着我国社会经济的快速发展，为了保证各个行业都能够适应未来社会发展趋势， 广东茂化建集团有限公司 525011 摘要：随着我国社会经济的快速发展，为了保证各个行业都能够适应未来社会发展趋势，就需要考虑工业生产过程中的实际需求，让自动化仪表更好的服务于工业生产的整个过程。与此同时，还需要考虑未来我国自动化仪表在社会发展过程中的整体发展方向和发展趋势，确保为企业创造出巨大的经济效益和社会效益打下坚实基础。 关键词：自动化；仪表控制系统；虚拟化；智能化 引言 时代的进一步发展，推动了我国工业生产领域的不断发展，为了进一步推动我国社会生产环境中工业生产领域的整体水平，就必须要注重对电气自动化仪器仪表设备的合理应用。电气自动化仪器仪表是新时代工业生产过程当中必须要利用到的设备，这些设备往往能够提高整个工业生产的质量和效率，并且极大程度上降低劳动强度，是我国工业生产过程当中十分重要的一些设备。只有对电气自动化仪器仪表合理应用，把其优势充分发挥出来，才能够在工业生产过程当中发挥出应有的作用，推动未来我国工业生产能够朝着一个健康稳定的方向发展。 1新时代下我国工业自动化技术中存在的问题 我国经济实现了快速发展，但在自动化技术的应用方面仍然存在着一些不足之处，自动化技术的优化工作必须要引起重视。很多用户对于自动化技术设备的要求很高，但预算有限。市场上有很多自动化仪表的替代产品，价格往往很低，也能够满足很多工业生产的要求，所以自动化技术在研究和完善过程当中还有很多问题需要解决。 2工业生产过程当中所使用的自动化技术的原理 自动化仪表的工作原理主要由力和电平衡相关知识构成，并且自动化仪表在工业生产过程当中会受到很多干扰因素的影响，比如说工业生产的环境对自动化仪表的温度有一定的干扰，同时也会对自动化仪表的压力和相关数据的显示有一定的影响。当自动化仪表开始工作时，整个自动化仪表系统的电流量和电压值都会发生一定的变化。一般情况下，电流量和电压值都会进行放大，那么在这个过程当中就会利用变压器的原理，把放大值显示到相关的原件中，然后就可以把显示出来的测量值以及放大值进行相应的对比，这样就能够及时的产生工业生产过程中的平衡状态，确保整个工业生产过程的顺利开展，确保生产出来的产品质量通关，也能够从一定程度上提高工业生产的效率和速度。 3现阶段我国工业生产仪表自动化设备的功能体现 3.1工业生产仪表自动化设备具备长时间记忆的功能 在自动化仪表设备应用过程中，我们会发现，工业生产过程对于自动化仪表设备的要求很高，与此同时还需要工业生产仪表自动化设备具备记忆功能。这主要是由于工业生产过程当中需要对大量数据进行记录，同时还需要对上级管理者进行及时反馈。如果自动化仪表设备在一些数据记录方面只能对短时间内的数据进行简单的记录，并且整个记录过程只能保存最新的数据记录，这样的自动化仪表设备不能实现工业生产设备的高效率运行。现阶段很多工业生产仪表设备都采用了自动化技术，融入了微型计算机，从一定程度上具备了微型计算机的所有功能，特别是在数据的保存和处理方面，可以将计算机随机储存器的功能充分发挥出来，在通电处理条件下进行数据的准确记录。 3.2工业生产仪表自动化设备具备数据精准处理的功能 总体来讲，在自动化仪表设备的应用过程中，需要对工业生产的各环节操作都十分熟悉，并且要能满足不同阶段工业生产的实际需求。在此基础之上，要能够把工业生产仪表自动化设备的数据处理能力进行提高，这个过程主要通过微型计算机来更好的实现。所以，现在很多工业生产仪表设备通过应用自动化技术能够对相应的数据进行准确的运算，并且对数据做好处理，在不同需求下可以得出准确的结果。另外，自动化技术融入到工业生产仪表设备后，可以通过微型计算机对很多复杂的数据进行快速的运算，并且还能求出最大值和最小值。比如说在工业生产工作中会遇到很多比较困难的测量问题，这时就可以通过微型计算机的功能进行快速解决。这个过程在降低问题难度的同时，还能够减小硬件压力，确保工业生产测量人员得出准确的测量结果，帮助他们节约大量的宝贵时间。 3.3工业生产仪表自动化设备具备可编程的功能 时代的快速发展，使得社会对于我国工业生产领域的要求在不断的提高。在这个过程当中，需要充分利用计算机的优势，确保工业生产仪表自动化设备能够实现可编程，让工业生产实现智能化操作。编程技术不仅能提高工业生产效率，同时还能够帮助工业生产谋取最大化的经济效益。传统的仪表设备应用大量的电脑硬件，这些硬件设备需要对整个工业生产仪表操作进行管理和控制。在仪表中引入自动化技术，可以延展仪表自动化设备的功能。在企业大规模生产过程中，可以通过利用自动化技术和信息技术来实现整个生产过程的智能化和自动化，从而推动工业生产仪表自动化领域的创新和发展。 4工业自动化仪表的发展趋势 在我国工业生产过程当中，工业自动化仪表的应用十分重要。在工业生产过程开展之前，自动化仪表先对相关数据和信息进行预定化处理，然后就可以完成相关的操作。需要合理运用微处理器，确保高科技手段的顺利使用，比如说嵌入软件和集成电路，只有这样才能够确保整个工业生产过程的顺利开展，并且推动工业生产过程实现自动化管理和调控。未来，我国自动化仪表应用会趋向智能化方向发展，确保自动化仪表能够实现很多智能化的功能，尽可能地降低工业生产过程中的劳动强度。另外，自动化仪表能够对工业生产的各个过程进行自动化的管理和操作，通过微处理器的智能化功能来实现工业生产过程中的各种要求。而且，微处理器的不断升级能够提高自动化的水平，能够确保工业生产过程中自动化仪表各项性能达到要求，从而借助网络平台进行信息的充分交流，把自动化仪表显示出的各种信息进行上传，让更多的工作人员能够及时了解到自动化仪表工作中的实际情况。 在工业生产过程当中，自动化仪表往往通过计算机网络平台和先进的技术实现相关的操作。在此基础之上，能够把各项操作实现虚拟
机械故障诊断技术的现状及发展趋势 摘要：随着机械行业的不断发展，机械故障诊断的研究也不断提出新的要求，进20年来，国内外的故障诊断技术得到了突飞猛进的发展，对机械故障诊断的发展现状进行了详细的论述，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：故障诊断；现状；发展趋势 引言 机械故障诊断技术作为一门新兴的科学，自二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展，尤其是计算机技术的应用，使其达到了智能化阶段，现在，机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用，生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究其重要的现实意义。 我国的故障诊断技术在理论研究方面，紧跟国外发展的脚步，在实践应用上还是基本锣鼓后语国外的发展。在我国，故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密，研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验，研究的系统与实际情况相差甚远，往往是从高等院校或者科研部门开始，在进行到个别企业，而国外的发展则是从现场发现问题进而反应到高等院校或者科研单位，是的研究有的放矢。 记过近二十年的努力，我国自己开发的故障诊断系统已趋于成熟，在工业生产中得到了广泛应用。但一些新的方法和原理的出现，使得故障诊断技术的研究不断向前发展，正逐步走向准确、方便、及时的轨道上来。 1.故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态，进而确定其整体或者局部是否正常，以便早期发现故障、查明原因，并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生，最大限度的提高机械地使用效率。 1.1设备诊断技术的研究内容主要包括以下三个环节： （1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、湿度、噪音、压力、流量等。 现在信号的采集主要用传感器，在这一阶段的主要研究基于各种原理的传感技术，目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感器类型：电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和湿度传感器等；最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。（2）信号的提取与处理：从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息，与正常信息只进行对比，这一步就可以称之为状态检测。目前，小波分析在这方面得到广泛应用，尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于相空间重构的GMD数据处理方法也刚刚开始研究，此方法对处理一些复杂机械的非线性振动，从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。（3）判断故障种类：从上一步的结果中运用各种经验和知识，对设备的状态进行识别，进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的实用技术，探讨多传感器优化配置问题，发展信息融合技术、模糊诊断、神经网络、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.2故障诊断及时的发展历程· 故障诊断技术的大致三个阶段： （1）事后维修阶段；（2）预防维修阶段；（3）预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段，预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测，提取特征信号，通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。 1.3故障诊断的发展现状 目前，国内检测技术的研究主要集中在以下几个方面：
汽车电子控制技术试题 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
1．电子控制单元（ECU）主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。(√)1 1 2．电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压，吸出汽油，经过雾化后送给发动机。 （×） 2．从传感器输出的信号输入进ECU后，首选通过输入回路，其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 （×) 3．进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量，其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的，是无法控制的。 （） 4．二氧化锆（ZrO2）氧传感器中，二氧化锆固体电解质在温度高时，氧离子在内部容易移动，会产生氧浓度差的电效应，因此需要加装瓷加热器。 （×） 1．二氧化钛（TiO2）氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。 （√） 2．冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。 （×） 3．电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。 （×） 7．控制空气量的执行机构可以分为两种：一种是控制节气门最小开度节气门直动式；另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。 （√） 8．由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高，所以必须将空燃比控制在大于：1的范围。 （×） 5．共振式的压电爆震传感器，当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时，压电元件有最大的谐振输出。 （×） 6．点火提前角过大，即点火过早，容易产生爆震。 （×） 7．怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。 （√） 8．在排放控制中，三元催化剂的催化和还原能力很强，但在空燃比低于时，其转换效率很低，只有在空燃比大于：1时，才能高效进行还原。 （×） 9．在巡航控制中，节气门由执行器通过另一个臂，代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 （×）
教师授课教案 2013/ 2014 学年第1学期课程机电设备故障诊断与维修 目的要求：了解机电设备故障诊断技术发展的过程以及最新诊断技术应用情况 旧知复习： 重点难点：机电设备故障诊断传统技术 教学过程：（包括主要教学环节、时间分配） 旧知复习及新课导入 5分钟 新课内容： 1、发展历程及现状 5分钟 2、常用的传统技术方法 30分钟 3、存在的问题 10分钟 4、发展趋势 35分钟 5、小结 5分钟 课后作业： 1、名词：振动监测诊断技术、油液磨屑分析检测诊断技术、红外测温诊断技术、射线扫描技术 2、查资料，了解机电设备故障诊断与维修技术的发展趋势 教学后记：
第1章机电设备故障诊断技术发展概述 一、发展历程及现状 现代化生产中机械设备的故障诊断技术越来越受到重视，人们投人大量精力进行研究，机电设备故障诊断技术取得了很大的进展：探索出一系列新的理论方法与技术应用于实际，增加了对设备故障判断的效率，奠定了对设备实施故障诊断分析与修复的坚实基础，产生了明显的经济效益和社会效益。 机电设备诊断技术最初来自军事上的需要，在第二次世界大战初期问世。当时能用仪表进行设备状态参数测定，相继又开发了快速、多功能自动监测仪器；20世纪60年代以来，随着航天工业的发展，可靠性理论的应用，使设备诊断技术迅速发展；70年代，随着微电子技术的发展，计算机技术、传感器技术的应用，机械设备故障诊断技术更加完善，主要用于航天、核电等部门；20世纪末已经在冶金矿山、交通运输、化工、发电、农业和机械制造等部门的机械设备上开始应用设备诊断技术，其发展日新月异，经济效益日益明显；进入新世纪，这一技术迅速渗透到国民经济各部门，应用已相当普及，设备故障诊断技术水平的提高，开始向智能化方向发展。 回顾历史，不难看出机械故障诊断技术的发展经历了3个阶段：诊断结果取决于领域专家的感官及专业知识和经验对诊断信息判断的初级阶段；以传感器、动态监测技术为手段，基于计算机信号处理的现代诊断技术；实现诊断系统智能化，向监测、诊断、管理和调度的集成化发展。 美国从1967年在美宇航局和海军研究所的倡导下，由企业和大学参加成立了机械故障诊断技术的研究组织，开展机械设备的故障机理，检测、诊断和预测等方面的研究。另外俄亥俄州立大学开展了根据振动的解析对轴承、齿轮、发动机及一般回转机械的诊断技术研究。相继锅炉、压力容器等静止机械的检测诊断中心，根据美国机械工程学会（ASME）的规定开展静止机械的故障诊断技术研究，制定了一系列规程标准。同时一些监测仪器设备公司也研制并生产各类型检测诊断仪器，如Atlanta公司开发的M600旋转机械在
创新技术 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 36 汽车电子控制技术的应用现状和发展趋势 杜晓辉 (烟台汽车工程职业学院 山东烟台 265500) 摘 要：目前，我国的道路建设、汽车的生产和大众化已基本实现，在此基础上，汽车电子控制技术有国家倡导和发展的趋势，利用汽车电子控制技术实现除了能实现节能减排、提高汽车运行安全性之外，建立一个容纳各种车辆的大交通网，便民惠民、交通安全保障，越来越成为现代化社会的必然要求。应以研发汽车电子控制技术为契机，打造新型汽车种类，综合通信技术、计算机技术、广播电视技术等，以高速化、全面性和交叉性为标准，最终促进汽车电子控制技术的普及，惠及大众。关键词：汽车电子控制技术 应用 发展 大众化中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1674-098X （2013）03（b）-0036-02 现代社会，汽车保有量剧增，人们对于汽车控制的及时性、准确性及方便性的要求更严格，旧有的手动操作方式已不符合时代要求。随着汽车技术和电子技术的迅速发展，现代汽车为提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性，以及减少尾气排放污染而广泛采用了电子控制技术。而电子技术、网络技术的发展和壮大，它已经成为公众关注的电子应用中的重要一种。电子控制技术是现代汽车技术发展的重要趋势与标志，从发动机的燃油喷射、点火控制、进气控制、排放控制、故障自诊断到底盘的传动系统、转向与制动系统，以及车身、辅助装置等都普遍采用了电子控制技术。如何利用新技术完善汽车电子控制，增加其综合业务的开展，并向社会大众普及，使之真正成为便民利民的有效方式，是目前汽车电子控制技术发展面临的重要课题。 1 汽车电子控制技术的概念 从90年代中期到2010年，汽车电子控制技术作为工程技术已经成熟。在这一阶段中，电子工业为汽车工业提供了大量更先进灵巧的稳定电源、传感器和具有大容量内存的8位或16位微处理器，在此基础上，汽车的总体设计将在机电系统协调的基础上进行，并注重汽车机电一体化的整体设计，汽车电子控制技术的重点将由解决汽车部件或总成的自动控制问题，开始向广泛应用计算机网络与信息技术发展使汽车更加自动化、智能化，并向解决汽车与社会融为一体等问题转移。 随着汽车电子控制技术的发展，发达国家在汽车的各个系统竞相采用电子控制装置。汽车的汽车电子控制技术，不只是开发应用本身，而是一个综合性的大工程。有生产要素的合开利用、制度的完善、人员管理、汽车生产过程的高效性，通过先进的管理方式与手段，达到实现汽车电子控制技术应用的目的。笔者认为，具体应该有以下几点： 目前比较多见的成熟的汽车电子控制系统主要有：发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制、信息传递等、控制系统的组成与部件结构、工作原理，以及故障的 诊断与维修等方面的内容，主要有以下几部分。 发动机电子控制包括燃油喷射控制、点火时间控制(ESA)、怠速控(ISC)、排气再循环(E GR)、发动机爆震控制和其他相应的控制以及自诊断系统、后备系统等。发动机电子控制能最大限度地提高发动机的动力性，改善发动机运转的经济性，同时尽可能降低汽车尾气中有害物质的排放量，它是电子控制技术在汽车上应用的主要部分。 怠速控制系统ISC，这是当今汽油机集中控制系统中应用最广的一种怠速控制方式，由ECU根据从各传感器传来的输入信号对怠速转速实现闭环控制。排气再循环控制系统E GR，是将一部分废气引入到进气管与新鲜混合气混合后返回气缸进行再循环，以达到通过降低缸内温度来减少有害物质排放的目的。底盘电子控制主要包括以改善驾驶操作难度的自动变速器、提高汽车运行安全性能的防抱死系统（ABS）和电子稳定系统（ESP）、动力转向系统（EPS），以及为提高驾驶舒适性和操作稳定性而设计的电控悬架系统。作为国家基础建设的重要组成部分，我国汽车电子控制技术进步明显，其规划设计思路、标准、指标、工艺等方面都有很大程度提高，都发生了很大变化。原有的汽车电子控制技术每个小区都自成体系，属于独立、封闭的的系统，具有接收信号的前端、分配线路和传输外线。随着技术的发展，前端不再是汽车电子控制技术必要组成部分， 汽车电子控制技术正向只能双向传输方向发展，力争达到相关的国家标准和总体技术要求。 2 汽车电子控制技术的大众化 目前全国各个开始普及汽车电子控制技术的省（市）已有29个。20世纪90年代中后期，中国私家汽车的数目剧增，以年千万户的速度增长，截至目前，配备汽车电子控制技术的约占全国汽车视用户的1/3。而现在，随着技术的进步与应用，我国汽车电子控制技术的使用率正不断提高，可以预见汽车电子控制技术能够像网络一样大众化，一个崭新的控制方式将呈现在世人面前，汽车电子控制技术也会逐步普及。 汽车电子控制技术在各个城市普及程度差异很大，北京、上海几个直辖市城区普及率较大，大部分省会城市和深圳等发达城市主城也开始推广普及。二线城市发展不理想，使用率依然较低。 3 发展汽车电子控制技术的感想 (1）从绩效着手，汽车电子控制技术的发展对研发单位和相关企业的能力与基本经营理念提出了新的挑战。根据汽车企业的生产水平，详细考量能够达到的电子控制技术，根据工作的实际情况，汽车企业的领导要有大局观，组织制定合乎企业自身发展规划和相关规定，给汽车电子控制技术的研发供应资金、人才、技术支持。汽车审查企业也要脚踏实地，结合各部门员工的实际工作需要来进行技术研发。对于在研发工作中有贡献的员工，企业要根据贡献大小给员工合适的物质奖励与精神激励，有条件的企业可以将其作为考评升职的参考依据，同时积极学习吸收其他企业的优秀做法，促进收益与技术发展的双提高，并根据新技术的使用效果不断完善修改。 (2）人员管理上，提高人员能力，尤其是领导队伍建设。首先是进行培训，让员工真正理解汽车电子控制技术的意义与方式；其次是体现竞争，采取优胜劣汰的办法；在此时强化纪律监督，避免各种规划目标流于形式，要及时对工程成本进行审计和财务监督；最后是生产单位对于能力不足和素质低下的各级管理人员要及时调岗或更新，避免出现更大的浪费，致使汽车电子控制技术研发成本一涨再涨。优化内部机构、科学配置各环节员工、减少间接成本。优化内部机构，可以避免机构臃肿、人浮于事，节约许多隐性的工资性成本，科学配置各个环节人员，可以提高整体效率，避免重复劳动，重复投入。 (3）从硬件技术设施更新换代着手，工欲善其事必先利其器，汽车生产企业要发展新技术，就要充分配置汽车电子控制技术开发所需要的硬件技术设施，条件允许的话，企业可以聘请研究所、高校等的专业人才来考量自身情况，规划符合自身需要的硬件设备，促进生产技术的提高。 DOI:10.16660/https://www.doczj.com/doc/d49005852.html,ki.1674-098x.2013.08.064
《汽车电子控制技术》习题（一） 一、填空题 1. ABS控制器所依据的控制参数有车轮角减速度和滑移率。 2.电子制动力分配系统（EBD）由轮速传感器、电子控制器和液压执行器三部分组成。 3．电子控制悬架系统主要有半主动悬架和主动悬架两种。 4.微机控制点火系统的实际点火提前角一般包括：初始点火提前角、基本点火提前角、修正点火提前角三部分。 5.怠速时,空调使用时的点火提前角比空调不使用时更大（更大、更小、一致）。 6.微机控制点火系统点火提前角的基本值是由曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器所决定。 二、名词解释 1.ROM 只读存储器 2.RAM 随机存储器 3.A/D转换器 数据模拟转换器，将模拟信号转换为数字信号然后被微处器接受。 4.EFI 电子控制发动机燃油喷射系统，简称燃油喷射系统。 5.L型喷射系统 用叶片空气流量计取代了进气压力传感器，用空气流量作为控制喷油量的 主要因素。 三、简答题 1.汽车电子控制系统的基本组成及各部分的作用是什么？ 答：电子控制系统一般由检测反馈单元、指令及信号处理单元、转 换放大单元、执行器和动力源等几部分组成。（1）检测反馈单元：该单元 的功能在于通过各种传感器检测受控参数或其他中间变量，经放大、转换 后用以显示或作为反馈信号。（2）指令及信号处理单元：该单元接收人机 对话随机指令或定值、程序指令，并接受反馈信号，一般具有信号比较、 转换、运算、逻辑等处理功能。（3）转换放大单元：该单元的作用是将指 令信号按不同方式进行转换和线性放大，使放大后的功率足以控制执行器
并驱动受控对象。（4）执行器：执行器直接驱动受控对象的部件，可以用电磁单元，如电磁铁、电动机等，也可以用液压或气动元件。（5）动力源：动力源为各单元提供能源，通常包括电气动力源和流体动力源两类。 2.电子控制器有哪些基本组成部分？各部分的基本功用是什么？ 答：电子控制器通常被简称为ECU，其基本组成有输入电路，微机，输出电路。输入电路作用：输入电路作用是将传感器，开关等各种形式的输入信号进行预处理，转换为计算机可接受的数字信号 3.EGR系统的目的何在？废气循环量与那些参数有关？ 答：废气再循环控制就是将发动机排出的部分废气引入进气管与新鲜的混合混合后进入气缸，利用废气中所含的大量co2不参与燃烧却能吸收热量的特点，降低燃烧温度，达到减少NO2排放的目的；废气再循环与EGR气体流量和吸入空气量有关。 ？ 4.什么是占空比R C 答：在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 5、汽车电子控制悬架系统调节减震器阻尼的方法是什么？ 答：悬架阻尼大小的调节是通过改变减振器阻尼孔截面积的大小俩实现的。 6.简述电动助力转向系统的工作原理？ 答：首先，转矩传感器测出驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩，车速传感器测出车辆当前的行驶速度，然后将这两个信号传递给ECU；ECU根据内置的控制策略，计算出理想的目标助力力矩，转化为电流指令给电机；然后，电机产生的助力力矩经减速机构放大作用在机械式转向系统上，和驾驶员的操纵力矩一起克服转向阻力矩，实现车辆的转向。 7、氧传感器的作用是什么？ .氧传感器：安装在排气管上。其功用是检测发动机排气中氧含量，并将氧含量转变为电压信号传给ECU，ECU根据该信号判断实际空燃比，对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制，将空燃比控制在理论空燃比附近，从而节约燃油和降低有害气体排放。
自动化仪表的发展历程 未来几年间，我国仪器仪表仪器仪表将重点围绕以下方面发展：工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60％以上；推进具有自主版权的自动化软件的商品化。 电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。到2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95％；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80％。 科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50％～60％。 环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，到2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50％～60％，到2010年国内市场占有率达 到70％以上。 仪器仪表仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、 市场效果好的产品，品种占有率达到70％～80％，高档产品市场占有率达60％以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末 水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。
信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。 另外，还有医疗仪器、尖端测量仪器。 现代仪器仪表的发展趋势
安全检测与故障诊断 题目：故障诊断技术发展现状 导师：秀琨 学生：典 学号：14114263
目录 1 引言 (3) 2 故障诊断的研究现状 (3) 1.1基于物理和化学分析的诊断方法 (3) 1.2基于信号处理的诊断方法对 (3) 1.3基于模型的诊断方法 (3) 1.4基于人工智能的诊断方法 (4) 2故障诊断研究存在的问题 (6) 2.1故障分辨率不高 (7) 2.2信息来源不充分 (7) 2.3自动获取知识能力差 (7) 2.4知识结合能力差 (7) 2.5对不确定知识的处理能力差 (7) 3发展方向 (8) 3.1多源信息的融合 (8) 3.2经验知识与原理知识紧密结合 (8) 3.3混合智能故障诊断技术研究 (9) 3.4基于物联网的远程协作诊断技术研究 (9) 4发展方向 (9)
1 引言 故障可以定义为系统至少有一个特性或参数偏离正常的围，难于完成系统预期功能的行为。故障诊断技术是一种通过监测设备的状态参数，发现设备的异常情况，分析设备的故障原因，并预测预报设备未来状态的技术，其宗旨是运用当代一切科技的新成就发现设备的隐患，以达到对设备事故防患于未然的目的，是控制领域的一个热点研究方向。它包括故障检测、故障分离和故障辨识。故障诊断能够定位故障并判断故障的类型及发生时刻，进一步分析后可确定故障的程度。故障检测与诊断技术涉及多个学科，包括信号处理、模式识别、人工智能、神经网络、计算机工程、现代控制理论和模糊数学等，并应用了多种新的理论和算法。 2 故障诊断的研究现状 1.1基于物理和化学分析的诊断方法 通过观察故障设备运行过程中的物理、化学状态来进行故障诊断，分析其声、光、气味及温度的变化，再与正常状态进行比较，凭借经验来判断设备是否故障。如对柴油机常见的诊断方法有油液分析法，运用铁谱、光谱等分析方法，分析油液中金属磨粒的大小、组成及含量来判断发动机磨损情况。对柴油机排出的尾气(包含有NOX，COX 等气体) 进行化学成分分析，即可判断出柴油机的工作状态。 1.2基于信号处理的诊断方法对 故障设备工作状态下的信号进行诊断，当超出一定的围即判断出现了故障。信号处理的对象主要包括时域、频域以及峰值等指标。运用相关分析、频域及小波分析等信号分析方法，提取方差、幅值和频率等特征值，从而检测出故障。如在发动机故障领域中常用的检测信号是振动信号和转速波动信号。如以现代检测技术、信号处理及模式识别为基础，在频域围，进行快速傅里叶变换分析等方法，描述故障特征的特征值，通过采集到的发动机振动信号，确定了试验测量位置，利用加速传感器、高速采集卡等采集了发动机的振动信号，并根据小波包技术，提取了发动机故障信号的特征值。该诊断方法的缺点在于只能对单个或者少数的振动部件进行分析和诊断。而发动机振动源很多，用这种方法有一定的局限性。 1.3基于模型的诊断方法 基于模型的诊断方法，是在建立诊断对象数学模型的基础上，根据模型获得的预测形态和所测量的形态之间的差异，计算出最小冲突集即为诊断系统的最小诊断。其中，最小诊断就是关于故障元件的假设，基于模型的诊断方法具有不依赖于被诊断系统的诊断实例和经验。将系统的模型和实际系统冗余运行，通过对比产生残差信号，可有效的剔除控制信号对
自动化仪表应用与发展分析 发表时间：2016-12-12T13:47:10.073Z 来源：《电力设备》2016年第19期作者：闵国政 [导读] 随着现代科学技术的不断发展，人工智能在市场中各行各业都得到了广泛应用。 (华电滕州新源热电有限公司) 摘要：随着现代科学技术的不断发展，人工智能在市场中各行各业都得到了广泛应用，其合理使用不仅能够提升行业运作经济效益，同时也能够对整个社会的软硬件智能化进程给以推动。文章首先介绍了现阶段自动化仪表的具体分类方式，继而分析了自动化仪表的应用现状以及其应用的优势，最后根据科学技术的发展大方向，提出了自动化仪表未来发展的展望。 关键词：自动化；仪表；应用；发展 自动化仪表其控制系统是借助于无人监管背景下的数据处理和自动化测量，充分利用现阶段的互联网优势，将各项数据都通过传输输入到中央处理器和后台控制中，进而实现现代各个电气设备的管理和后期维修的系统，其对于提升企业运营的整体效益有重要作用，因此研究自动化仪表的应用和发展具有重要的意义。文章围绕自动化仪表为中心，从现状和发展两个大方向进行了详细的分析探讨，以下是具体内容。 一、自动化仪表的分类 目前在市场上使用较为广泛的自动化仪表的主要用途和原理可以将其大致分为压力仪表类、物位仪表、温度仪表以及测量仪表四个主要的类型。其中压力仪表类是采用先进的数字化技术将设备的运作压力数据传输至数据库，进而帮助设备的后台管理者更为直接的观察各种管道内的气体变化量，自动化压力表的数据显示十分精准，同时十分耐用、故障很低；物位仪表，在石油化工企业中主要采用的是液位测量的方式，结合现代的信息技术实现对不同物位的统一化精准测量，同时还可有效对液体高度进行控制，进而保障企业设备在生产安全中的稳定控制，为企业生产提供一个安全可靠的保障；温度仪表主要是对企业中设备使用的受热和散热情况给以检查，进而帮助企业管理者更好的实现对设备的温度控制，特别是在一些对于温度控制极为严格的行业，该仪表使用的效益更为明显；测量仪表主要通过对系统组态，采用预先设定的方式对流量进行一定的限值设定，进而实现流量的控制[1]。 二、自动化仪表应用优势分析 (一)储存功能 传统的仪表主要是对测量数据给以一种原始数据的呈现，需要工作人员对其做出记录，从而形成一定的变化趋势。而采用自动化的仪表进行数据的采取和显示，这个步骤同时可以实现对实时监控数据的存储，并且将一个时段的数据都合理的归入到最后的中央处理器中，再依据中央处理器进行不同时段的数据归档及输出，进而可以便捷的实现对采取数据的后期分析处理，同时也能够实现对未来设备的管理，给以数据方面的支持。 (二)强化了数据计算能力 自动化仪表的控制系统充分利用了目前现代数字管理的技术，以及信息化的技术，其内部存在一台微型的计算机，相较之传统的管理方式而言，其对于数据的计算和处理更加精准，能够有效提升企业的运营管理效率。 (三)拓展功能 自动化仪表所采用的数字化管理方式其特点之一就是可以进行拓展，在其进行性能拓展中无需像传统管理方式一样进行外部的硬件加入，只需要通过内部相应软件安装即可，可以在很大程度上对后期设备的状况进行针对性的操作和拓展。 三、自动化仪表的应用现状 我国在自动化仪表方式的研究和使用较晚，在现代信息技术发展严重不足的情况下，其发展呈现出一些不完善的状态，进而在我国目前自动化仪表的使用现状中存在着一定的问题。首先是我国在自动化仪表方面的新技术研发能力不足，其核心技术大量依靠进口；其次由于我国在自动化仪表行业的起步较晚，因此较欧美日等发达国家仍旧存在着一定差距；再者我国的自动化仪表的层次分布也极其不均，中低端产品较多而高精准产品很少；最后目前我国对于自动化仪表的需求量处于喷发阶段，需要对产品的现有供需关系给与调节。 面对以上问题解决的方式也十分明确，即国家带头加大对自动化仪表研究方式的资金和人才投入，提升国家自动化仪表的技术水平，尤其是高精端仪表方面；最后还要充分利用现代化的信息技术增加我国自动化仪表的生产能力，进而解决目前供需关系混乱的问题。 四、自动化仪表发展展望 (一)分散控制系统转变 随着现代技术的快速发展，企业的管理效率和水平也取得了很大程度上的提升，其传统的分散控制系统需作出一定的改变，根据现阶段经济与技术发展的大方向，自动化仪表的发展方向也必然会朝着大规模集成化的方向发展，形成一个一体化的管理体系，进而提升管理的质量和效率；另一方面自动化仪表的一体化控制还有利于信息的共享，可有效避免分散控制下的信息传输和交流存在的阻碍，帮助企业更好的做出设备的统筹化管理，进而促使企业设备在自动化仪表的帮助下实现控制、管理和决策一体化。 仪表软件的商品化、标准化和流程化 时变性、非线性以及不稳定性是目前自动化控制系统中存在的主要问题，未来自动化仪表的发展方向必然需要解决这些问题，提高企业运行的控制能力，在自动化仪表的控制系统方面实现商品化、标准化和流程化的管理是未来自动化仪表的发展方向之一。实现自动化仪表控制系统的三化，其最大的优点在于设备在运行中能够完全按照相关的预先设定进行工作，实现商品化的管理；同时也可以保证企业各个部门之间的有序衔接运作，让各个部门之间的结合和扩展更加流程化，进而实现自动化仪表控制系统的安全性和便捷性提升[2]。 (三)网络化发展趋势展望 网络化是目前各行各业的发展大趋势，对于自动化仪表行业同样如此。在自动化仪表控制系统中加入网络化的程序，实现现场设备的信息网络化，并将信息整合形成企业网络层，在网络中实现各种数据的集合式分析，从而实现前台数据和后台数据的相互转换，进而通过网络实现新型自动化仪表的诞生，即新型的IP化智能现场仪表。实现前台管理由后台决定，而不再是目前实施的现场设备监控，在后台中
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词：EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括： - 燃油喷射控制； - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； - 后备系统； - 诊断系统等功能。 另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术内容： - 传感器
主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、氧传感器等。 - 执行器 主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。 - 电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件其作用是通过采集各种传感器输入信号并将信号进行调理，根据发动机管理控制算法进行运算，然后输出控制信号并进行功率放大给执行器。同时检测传感器信号正常状态，出现故障时报警。 图1描述了汽车发动机电子控制系统示意图。 图1 另外，为了应对汽车产业产品作为多种产品链状集成开发的特点以及快速更新的市场需求，高性能的发动机试验台架、集成开发环境工具以及测试产品耐环境性能的设备为快速开发高质量面向不同汽车发动机的管理系统产品提供保障：
自动化仪表控制系统应用及发展趋势分析 自动化仪表控制系统的合理应用对于整个工业生产的意义十分重大，为了确保我国工业生产领域能够创造出更多的经济效益，就需要自动化仪表控制系统在不同工业生产的过程以及不同工业生产企业的实际发展中都能够发挥其优势，帮助整个企业谋取最大化的社会效益。目前，我国自动化仪表控制系统在实际运行过程当中仍然有很多问题需要解决，这需要工业生产企业能够重视并且根据自身企业的生产需要，选择最恰当的自动化仪表控制系统，从而确保工业生产工作的顺利开展。 1 新时代下我国工业自动化技术中存在的问题 我国经济实现了快速发展，但在自动化技术的应用方面仍然存在着一些不足之處，自动化技术的优化工作必须要引起重视。很多用户对于自动化技术设备的要求很高，但预算有限。市场上有很多自动化仪表的替代产品，价格往往很低，也能够满足很多工业生产的要求，所以自动化技术在研究和完善过程当中还有很多问题需要解决。 2 工业生产过程当中所使用的自动化技术的原理 自动化仪表的工作原理主要由力和电平衡相关知识构成，并且自动化仪表在工业生产过程当中会受到很多干扰因素的影响，比如说工业生产的环境对自动化仪表的温度有一定的干扰，同时也会对自动化仪表的压力和相关数据的显示有一定的影响。当自动化仪表开始工作时，整个自动化仪表系统的电流量和电压值都会发生一定的变化。一般情况下，电流量和电压值都会进行放大，那么在这个过程当中就会利用变压器的原理，把放大值显示到相关的原件中，然后就可以把显示出来的测量值以及放大值进行相应的对比，这样就能够及时的产生工业生产过程中的平衡状态，确保整个工业生产过程的顺利开展，确保生产出来的产品质量通关，也能够从一定程度上提高工业生产的效率和速度。
故障诊断技术发展历史 故障诊断(FD)始于(机械)设备故障诊断，其全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。它包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测；二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。欧洲各国在欧洲维修团体联盟(FENMS)推动下，主要以英国倡导的设备综合工程学为指导；美国以后勤学(Logistics)为指导；日本吸收二者特点，提出了全员生产维修(TPM)的观点。美国自1961年开始执行阿波罗计划后，出现一系列因设备故障造成的事故，导致1967年在美国宇航局(NASA)倡导下，由美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG)，并积极从事技术诊断的开发。 美国诊断技术在航空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。英国在60～70年代，以Collacott为首的英国机器保健和状态监测协会(MHMG & CMA)最先开始研究故障诊断技术。英国在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先地位。日本的新日铁自1971年开发诊断技术，1976年达到实用化。日本诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。我国在故障诊断技术方面起步较晚，1979年才初步接触设备诊断技术。目前我国诊断技术在化工、冶金、电力等行业应用较好。故障诊断技术经过30多年的研究与发展，已应用于飞机自动驾驶、人造卫星、航天飞机、核反应堆、汽轮发电机组、大型电网系统、石油化工过程和设备、飞机和船舶发动机、汽车、冶金设备、矿山设备和机床等领域。 故障诊断的主要理论和方法 故障诊断技术已有30多年的发展历史，但作为一门综合性新学科——故障诊断学——还是近些年发展起来的。从不同的角度出发有多种故障诊断分类方法，这些方法各有特点。从学科整体可归纳以下理论和方法。 (1)基于机理研究的诊断理论和方法从动力学角度出发研究故障原因及其状态效应。针对不同机械设备进行的故障敏感参数及特征提取是重点。 (2)基于信号处理及特征提取的故障诊断方法主要有时域特征参数及波形特征诊断法、时差域特征法、幅值域特征法、信息特征法、频谱分析及频谱特征再分析法、时间序列特征提取法、滤波及自适应除噪法等。今后应注重实时性、自动化性、故障凝聚性、相位信息和引入人工智能方法，并相互结合。 (3)模糊诊断理论和方法模糊诊断是根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系，由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟，诸如模糊集合论中元素隶属度的确定和两模糊集合之间的映射关系规律的确定都还没有统一的方法可循，通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息(如相关性大且复杂)，以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数，而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善，相信该方法有较光明的前景。 (4)振动信号诊断方法该方法研究较早，理论和方法较多且比较完善。它是依据设备运行或激振时的振动信息，通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断。在这方面应注重引入非线性理论、新的信息处理理论和方法。
一、填空 1．汽车排放对人类危害最大的是__CO、HC、NOX三类化合物。 2．在发动机控制系统中，点火控制包括___点火提前角___控制、_通电时间（闭合角）__控制、__防爆震__控制三个方面。 3．怠速控制阀按结构与工作方式分可分为___步进电机______式、______开度电磁阀___式、_____开关电磁阀____式。 4．ECU主要由_微处理器、输入电路、输出电路_组成。 5．液力变矩器的基本元件是____泵轮、涡轮、导轮_。 6．汽车排放根据控制的方式不同，可将它们分为_机内__净化、_机外___净化、____污染源封闭循环____净化三类。 7．ABS是______防抱死制动系统_____系统的缩写，ASR是____驱动防滑系统___系统的缩写。 8、液力变矩器的基本元件是____泵轮、涡轮、导轮_。 9、在用车发动机功率不得低于原标定功率的75%，大修后发动机最大功率不得低于原设计标定值的90%。 10、汽车排放根据控制的方式不同，可将它们分为_机内__净化、_机外___净化、____污染源封闭循环____净化三类。 11、ABS是______防抱死制动系统_____系统的缩写，ASR是____驱动防滑系统___系统的缩写。 12、发动机技术状况变化的主要外观症状有：功率下降，燃料与润滑油消耗量增加，起动困难，漏水、漏油、漏气以及运转中有异响等。 13.在示波器上可以观察到点火的单缸波形、多缸重叠波形、多缸平列 波、多缸并列波形。 14.怠速控制阀按结构与工作方式分可分为___步进电机______式、______开度电磁阀___式、_____开关电磁阀____式。 二、是非题：判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打X。