实验七-对汽车控制系统的设计与仿真

我们本次实验室针对现实生活中现代自动配货、自动运料运输等工业生产和商业运营的社会需要。

在当今社会单片机已经完全满足不了需要所以我们应用了更加高端的PLC从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求。

所以本次实验应用PLC的S7-200 来设计的两个关于小车的自动控制系统。

第一个是小车直线自动往返控制。

它实现的事小车在始末站之间的自动往返运动，并且在控制过程中能及时的停止装置。

第二个的小车定位系统。

它实现的是小车在规定的站点之间和规定的次数进行往返运动，并且在完成规定动作后能回到指定的站点。

文中给出了具体的系统结构图，指出了系统的具体构成及所选的元件，列出参数的定义及1\0口地址分配表，还有详细的梯形图及每个网络所实现的作用。

完成了对小车的自动控制。

关键字：自动控制PLC 自动往返控制小车定位系统1选题背景及意义 (1)2系统简介 (2)2.1小车直线运动模型图及其介绍 (2)2.2系统中主要元件型号 (2)2.3电机主接线图 (2)3PLC简介 (4)3.1PLC工作原理 (4)3.2PLC的应用 (4)3.3西门子S7-200CPU226CNDC\DC\D的主要技术指标 (5)4直线自动往返控制 (8)4.110地址分配表 (8)4.2PLC接线图 (8)4.3带注释的程序 (9)5定位控制 (11)5.1I0地址分配表 (11)5.2PLC接线图 (11)5.3带注释的程序 (12)结论 (16)参考文献 (17)1 选题背景及意义传统的运料小车大都是继电器控制，而继电器控制有着接线繁多，故障率高的特点，且维护不易等缺点，作为目前国内控制市场上的哦主流控制器，PLC 在市场，技术，行业影响等方面有着重要的作用，利用PLC控制来代替继电器控制已是大势所趋。

《汽车电子控制技术》实训指导书黄桂华编广东技术师范学院实训纪律要求1、明确实训目的、端正态度、严格遵守校纪校规。

2、努力完成各项实训任务。

3、服从带队教师和实验室管理人员安排。

4、严格遵守实训时间。

5、不迟到、不早退、不打架斗殴。

6、实训期间不穿拖鞋。

7、做好自我身体安全保护，女生长发要扎起。

8、不做危险有害他人身体健康的事情。

9、学生在实训场地内未经许可不准随意搬动机件和乱按电器开关，损坏自赔，严格遵守有关的规章制度。

目录实训课题一：发动机电子控制系统总体结构认识实训课题二：电子燃油系统的检测实训课题三：空气流量计的检测实训课题四：节气门位置传感器的检测实训课题五：曲轴位置（发动机转速）传感器的检测实训课题六：喷油器的检测实训课题七：氧传感器的检测实训课题八：安全气囊系统实验实训课题九：进气压力传感器的检测实训课题十：爆震传感器的检测实训课题十一：温度传感器的检测实训课题一：发动机电子控制系统总体结构认识一、实训目的1、了解发动机电子控制系统总体结构2、识别发动机电子控制系统的主要传感器、执行器二、实训工具及设备1、常用工具1套2、桑塔纳AJR电喷发动机故障实验台一台三、实训内容和步骤1、发动机电子控制系统原理及总体结构认识发动机电子控制系统是由传感器、电控单元和执行器三部分组成。

其主要功能是控制燃油喷射式发动机的空燃比和点火时刻，还有控制发动机启动、怠速转速、极限转速、排气再循环、闭缸工作、二次空气喷射、进气增压、爆震、发电机输出电压、电动燃油泵系统和自诊断等辅助功能。

1）、传感器是一种信号检测与转换装置传感器安装在发动机的各个部位，如空气流量计安装在发动机空气滤清器后，氧传感器安装在排气管上等。

功能是：检测发动机运行状态的各种参数，并将这些参量转换成计算机能够识别的电量信号输入电控单元。

2）．电子控制单元的功能是：根据各种传感器和控制开关输入的信号参数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻等进行实时控制。

汽车行业智能驾驶辅助系统开发与应用方案第一章概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (2)1.3 技术发展趋势 (3)第二章智能驾驶辅助系统概述 (3)2.1 系统定义 (3)2.2 系统功能 (4)2.3 技术架构 (4)第三章系统需求分析 (4)3.1 功能需求 (5)3.1.1 系统概述 (5)3.1.2 功能需求详细描述 (5)3.2 功能需求 (5)3.2.1 系统响应时间 (5)3.2.2 系统精度 (6)3.3 可靠性需求 (6)3.3.1 系统稳定性 (6)3.3.2 系统抗干扰能力 (6)3.3.3 系统冗余设计 (6)第四章系统设计 (6)4.1 系统架构设计 (7)4.2 关键技术设计 (7)4.3 软硬件接口设计 (7)第五章感知技术与应用 (8)5.1 感知技术概述 (8)5.2 感知设备选型 (8)5.3 感知数据处理 (8)第六章控制策略与决策算法 (9)6.1 控制策略设计 (9)6.1.1 设计原则 (9)6.1.2 控制策略框架 (9)6.2 决策算法实现 (10)6.2.1 算法概述 (10)6.2.2 算法实现 (10)6.3 算法优化与验证 (10)6.3.1 算法优化 (10)6.3.2 算法验证 (10)第七章系统集成与测试 (10)7.1 系统集成流程 (11)7.2 测试方法与工具 (11)7.3 测试结果分析 (12)第八章安全性与可靠性评估 (12)8.1 安全性评估标准 (12)8.1.1 符合国家标准与法规要求 (12)8.1.2 功能安全等级划分 (12)8.1.3 故障树分析（FTA） (12)8.1.4 风险评估 (13)8.2 可靠性评估方法 (13)8.2.1 故障模式与效应分析（FMEA） (13)8.2.2 可靠性试验 (13)8.2.3 可靠性指标分析 (13)8.2.4 维护性与维修性分析 (13)8.3 安全性与可靠性提升措施 (13)8.3.1 强化硬件设计 (13)8.3.2 优化软件设计 (13)8.3.3 完善故障诊断与处理机制 (13)8.3.4 强化安全性与可靠性测试 (13)8.3.5 加强售后服务与维护 (14)第九章产业化与市场推广 (14)9.1 产业化路径规划 (14)9.2 市场分析 (14)9.3 推广策略 (14)第十章总结与展望 (15)10.1 项目成果总结 (15)10.2 技术发展趋势展望 (15)10.3 未来研究方向与建议 (16)第一章概述1.1 项目背景科技的飞速发展，智能化、网络化已成为各行各业转型升级的重要趋势。

汽车设计课程设计一、引言汽车设计是一门综合性很强的学科，涉及到多个领域的知识和技能，如机械工程、材料科学、工业设计等。

随着汽车工业的不断发展，汽车设计越来越受到重视。

因此，开设汽车设计课程对于培养具有创新能力和实践能力的汽车设计人才具有重要意义。

二、课程设置1. 课程名称：汽车设计2. 课程目标：通过本课程的学习，学生应该掌握汽车设计理论和实践知识，并能够独立完成一个小型汽车设计项目。

3. 课程内容：（1）汽车结构与原理（2）汽车外观设计原理（3）材料科学与工艺技术（4）CAD/CAM技术在汽车设计中的应用（5）模型制作与展示技巧三、教学方法1. 理论讲解：通过教师讲解、PPT演示等方式，向学生介绍相关理论知识。

2. 实践操作：通过实验室实践操作和小组合作完成小型项目，提高学生的动手实践能力。

3. 模拟仿真：利用CAD/CAM技术进行模拟仿真，帮助学生更好地理解汽车设计原理。

四、教学手段1. 实验室：配备有汽车设计软件和制作工具的实验室，为学生提供良好的实践环境。

2. 教材：选择行业内权威的教材，如《汽车设计基础》、《汽车结构与原理》等。

3. 网络资源：利用互联网资源，向学生推荐相关网站和论坛，帮助他们了解最新的汽车设计动态和技术发展趋势。

五、评价方式1. 课堂表现：包括听课情况、参与讨论、提问等方面。

2. 作业成绩：包括实验报告、小组项目成果展示等方面。

3. 期末考试：考查学生对于汽车设计理论和实践知识的掌握程度。

六、教学效果通过本课程的学习，能够培养具有创新能力和实践能力的汽车设计人才。

同时，也有利于提高学生对于汽车工业的了解和认识，并为他们未来从事相关领域工作打下坚实基础。

七、结语综上所述，汽车设计课程的设计是非常重要的，需要充分考虑学生的实践能力和行业需求，同时也需要教师在教学过程中注重理论与实践相结合，提高学生的综合素质。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作和理论学习，加深对汽车智能技术的理解和掌握，重点探索汽车智能电子产品的设计、开发、调试及测试过程，提升对智能驾驶、智能座舱等领域的认知。

二、实验内容1. 实验背景随着科技的飞速发展，汽车行业正经历着前所未有的变革。

电动化、智能化、网联化成为汽车产业发展的三大趋势。

汽车智能技术作为支撑这一变革的核心，日益受到重视。

2. 实验环境实验室配备了先进的汽车智能技术设备和软件，包括汽车微控制器、车载网络与总线系统、车载终端应用程序、汽车传统传感器及智能传感器等。

3. 实验步骤（1）智能驾驶系统开发- 设计智能驾驶系统的硬件架构，包括微控制器、传感器、执行器等。

- 编写智能驾驶算法，实现车道保持、自适应巡航、自动泊车等功能。

- 对智能驾驶系统进行仿真测试，验证其性能。

（2）智能座舱系统开发- 设计智能座舱的硬件架构，包括显示屏、触摸屏、语音识别等。

- 开发智能座舱软件，实现语音控制、信息娱乐、导航等功能。

- 对智能座舱系统进行用户体验测试，优化交互逻辑。

（3）车载网络与总线系统测试- 对CAN、FlexRay、MOST、LIN控制器局域网及以太网Ethernet车载网络进行测试。

- 分析测试数据，诊断网络故障。

（4）车载AI应用运维- 使用Python程序实现机器学习数据预处理、算法设计、程序实现、车载AI应用运维。

- 对车载AI应用进行测试和优化。

4. 实验结果与分析（1）智能驾驶系统- 通过仿真测试，验证了智能驾驶系统的性能，实现了车道保持、自适应巡航、自动泊车等功能。

（2）智能座舱系统- 用户测试结果显示，智能座舱系统操作便捷，用户体验良好。

（3）车载网络与总线系统- 测试结果表明，车载网络与总线系统运行稳定，故障率低。

（4）车载AI应用- 通过优化算法和模型，车载AI应用在准确性和效率方面得到了显著提升。

三、实验总结1. 实验收获通过本次实验，我们深入了解了汽车智能技术的相关知识，掌握了智能驾驶、智能座舱等领域的开发流程，提高了实际操作能力。

《汽车电子控制》课程教学大纲课程编号：08374111课程名称：汽车电子控制英文名称：Automobile Electronic Control课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2 （讲课学时：26实验学时：6 ）适用专业：车辆工程一、课程性质与任务本课程是车辆工程专业的一门专业选修课。

它的主要任务是研究汽车电子控制技术的相关理论及应用。

使学生了解汽车电子控制系统的组成和工作原理，正确认识电子控制技术对于汽车产业发展的影响，并引导学生树立创新意识和终身学习意识，培养适应社会发展的能力，为今后从事车辆设计、制造工作打下基础。

二、课程与其他课程的联系先修课程，电工技术基础、电子技术基础、电工电子技术实验、控制工程基础、汽车构造、发动机原理等，为本课程提供知识基础；后续课程，汽车设计、汽车设计课程设计、毕业设计，本课程为后续课程提供汽车电子控制技术的相关知识。

三、课程教学目标1了解汽车电子控制技术的发展现状和未来发展趋势；了解汽车电子控制技术对节能、环保和安全的作用；正确理解汽车电了控制技术对于客观世界和社会的影响，培养正确理解和评价汽车电子控制技术实践与环境保护的关系的能力。

（支撑毕业能力要求7.2）2了解汽车电子控制用传感器、执行机构的概念及原理，掌握汽车电子控制系统的组成及工作原理，培养学生树立正确的设计思想及创新意识；了解有关的经济、环境、法律、安全、健康、伦理等政策和制约因素的影响，培养学生具有综合运用本学科基础理论和技术手段分析并解决车辆设计、制造及控制等工程问题的基本能力；引导学生树立终身学习的意识，培养学生自学能力。

（支撑毕业能力要求3.1、3.2、3.3、12.1）3了解汽车电控系统的实验方法，获得实验技能的基本训练，培养正确处理实验数据, 分析实验结果，并得出合理的结论的工程实践能力。

（支撑毕业能力要求4.2）四、教学内容、基本要求与学时分配五、教学方法本课程以课堂教学为主，结合作业、自学、实验、撰写小论文等教学手段和形式完成课程教学任务。

一、实验目的1. 熟悉汽车的基本结构和工作原理。

2. 掌握汽车主要部件的检测方法。

3. 培养学生对汽车维修的兴趣和实际操作能力。

二、实验原理汽车是一种复杂的机械装置，主要由发动机、底盘、车身和电气系统四大部分组成。

本实验通过对汽车各部件的检测和观察，了解其工作原理和结构特点。

三、实验仪器与设备1. 汽车一辆2. 仪器设备：万用表、扳手、螺丝刀、水准仪等四、实验内容1. 发动机检测2. 底盘检测3. 车身检测4. 电气系统检测五、实验步骤1. 发动机检测（1）观察发动机外观，检查有无漏油、漏水等现象。

（2）使用万用表检测发动机各缸压力，判断气缸密封性。

（3）检查点火线圈、火花塞等部件，确保点火系统正常。

（4）检测机油、冷却液等液体，判断其质量。

2. 底盘检测（1）检查底盘外观，观察有无损坏、锈蚀等现象。

（2）使用水准仪检测底盘水平度，确保车辆稳定性。

（3）检查悬挂系统，观察减震器、弹簧等部件是否完好。

（4）检测轮胎气压，确保轮胎状态良好。

3. 车身检测（1）观察车身外观，检查有无凹陷、划痕等现象。

（2）检查车门、车窗等部件的密封性，确保无漏水、漏风。

（3）检测车身漆面，判断其质量。

4. 电气系统检测（1）检查蓄电池电压，确保蓄电池电量充足。

（2）检测发电机、启动机等部件，确保其正常工作。

（3）检查灯光、喇叭等电气设备，确保其功能完好。

六、实验结果与分析1. 发动机检测（1）发动机外观无漏油、漏水现象。

（2）各缸压力正常，气缸密封性良好。

（3）点火系统正常，火花塞、点火线圈等部件完好。

（4）机油、冷却液质量良好。

2. 底盘检测（1）底盘外观无损坏、锈蚀现象。

（2）底盘水平度良好，车辆稳定性高。

（3）悬挂系统各部件完好，减震器、弹簧等部件无损坏。

（4）轮胎气压正常，轮胎状态良好。

3. 车身检测（1）车身外观无凹陷、划痕现象。

（2）车门、车窗密封性良好，无漏水、漏风现象。

（3）车身漆面质量良好。

4. 电气系统检测（1）蓄电池电压充足。

机械工程学院毕业设计题目：基于CARSIM的汽车操纵性研究专业：车辆工程班级：12卓越姓名：学号：指导教师：日期：2016.05.20目录摘要 (1)引言 (1)1意义及现状分析 (1)1.1意义 (1)1.2 CARSIM软件的现状分析 (2)2 CARSIM软件介绍 (2)2.1图形化数据库 (2)2.2数学模型求解器 (2)2.3仿真结果后处理 (3)3汽车操纵稳定性的评价 (3)3.1车辆操纵性性评价的基本概念 (3)3.2主观评价和客观评价 (4)3.2.1主观评价汽车操纵性 (4)3.2.2客观评价汽车操稳性 (4)4 CARSIM整车模型的建立及车辆模型系统介绍 (5)4.1车体（Sprung Mass from Whole Vehicle) (6)4.2轮胎（Tires) (7)4.3转向系统(Steering System) (8)4.3.1转向系统介绍： (9)4.3.2 CARSIM转向系模型 (9)4.4悬架系统（Suspension) (10)4.4.1独立悬架运动学特性（Independent Suspension kinematics) (10)4.4.2独立悬架弹性运动学特性（Independent Suspension Compliance) (11)4.5传动系（Power train) (12)4.6制动系（Brakes) (13)5 CARSIM操纵性仿真分析 (15)5.1 CARSIM速度仿真研究 (15)5.2 CARSIM簧载质量仿真研究 (18)5.3 CARSIM悬架刚度仿真研究 (20)5.4 CARSIM不同驱动方式仿真研究 (22)5.5 CARSIM不同轮胎结构仿真研究 (24)6总结 (25)致谢 (27)参考文献 (28)Abstract (29)基于CARSIM的汽车操纵性研究摘要：此论文讲述了汽车在不同速度、簧载质量、悬架刚度、阻尼系数等各种条件下汽车的操纵性状况，并以此分析影响汽车操纵性的各种因素，综合对比得出最佳操纵性参数，根据汽车在不同参数条件下的行驶特点，运用CARSIM仿真软件的汽车动力学模型，并进行建模分析，最后对汽车的操纵性进行曲线和动画仿真研究，比较各种参数下的曲线和动画优缺点，最终得出合理结论。

仿真车辆控制系统设计及实现的开题报告一、研究背景随着汽车产业的发展，车辆控制系统已成为汽车技术发展的关键领域之一，其主要目的在于提高汽车的安全性、舒适性和经济性。

仿真车辆控制系统可以通过计算机模拟的方法对车辆进行动态性能测试和实际驾驶环境下的响应能力测试，加速车辆控制系统开发过程、降低成本和风险。

二、研究目的本研究旨在设计和实现一个基于实时仿真的车辆控制系统，可以进行车辆性能测试、驾驶行为分析和交通事故模拟等功能，为汽车制造商和车辆控制系统供应商提供参考和支持。

三、研究方法1. 根据车辆动力学原理和控制理论，建立仿真模型；2. 选择合适的仿真平台和软件工具；3. 设计车辆控制算法、实现控制器和仿真模型的相互作用；4. 分析仿真结果，优化控制算法和模型参数；5. 进行性能测试、驾驶行为分析和交通事故模拟等实验。

四、研究内容1. 车辆控制系统的建模与仿真基于车辆动力学原理和控制理论，建立仿真模型。

考虑车辆的运动学和动力学性能，对车辆的加速度、转向和制动进行模拟。

将控制器与模型进行连接，包括传感器、执行机构和控制算法等。

利用仿真模拟车辆在实际驾驶环境下各种情况的响应和行为，以便进行性能测试和优化控制算法。

2. 车辆控制算法的设计和实现车辆控制算法的设计和实现是实现仿真车辆控制系统的核心。

采用综合控制策略，包括PID控制、LQR控制、MPC控制等，将车辆控制器的控制信号转换为控制器可以理解的命令信号，使车辆运动状态达到期望的状态。

优化算法参数，改进控制策略，提高性能和安全性。

3. 系统实验和分析进行性能测试、驾驶行为分析和交通事故模拟等实验。

通过对仿真结果的分析，得出控制策略的优缺点和改进方向。

五、研究意义1. 提高车辆的安全性和性能。

2. 加快车辆控制系统的开发和调试速度。

3. 为汽车制造商和车辆控制系统供应商提供参考和支持。

4. 推动汽车行业的智能化和网络化发展。

六、研究进展目前已完成仿真模型的建立和车辆控制算法的设计，正在进行仿真实验和性能测试。

一、课程名称汽车仿真课程二、课程目标1. 使学生掌握汽车仿真基本理论和方法。

2. 培养学生运用仿真软件进行汽车性能分析、设计和优化能力。

3. 增强学生解决实际工程问题的能力。

三、课程内容1. 汽车仿真概述2. 汽车仿真软件介绍3. 汽车动力学仿真4. 汽车动力学仿真案例分析5. 汽车NVH仿真6. 汽车NVH仿真案例分析7. 汽车仿真实验及结果分析8. 汽车仿真实验报告撰写四、教学安排1. 总课时：32课时2. 理论课：16课时3. 实践课：16课时五、教学方法1. 讲授法：系统讲解汽车仿真基本理论和方法。

2. 案例分析法：通过实际案例分析，帮助学生理解理论。

3. 实践操作法：指导学生运用仿真软件进行汽车性能分析、设计和优化。

4. 互动讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高自主学习能力。

六、教学资源1. 教材：《汽车仿真》2. 仿真软件：ADAMS、MATLAB、ANSYS、STAR-CCM+等3. 网络资源：汽车仿真相关网站、论坛、论文等七、教学过程（一）第一周：汽车仿真概述1. 介绍汽车仿真的概念、意义和作用。

2. 汽车仿真的分类和发展历程。

（二）第二周：汽车仿真软件介绍1. ADAMS软件的基本功能和操作方法。

2. MATLAB软件在汽车仿真中的应用。

3. ANSYS、STAR-CCM+等仿真软件的简介。

（三）第三周：汽车动力学仿真1. 汽车动力学仿真的基本原理和方法。

2. 汽车动力学仿真案例分析。

（四）第四周：汽车NVH仿真1. 汽车NVH仿真的基本原理和方法。

2. 汽车NVH仿真案例分析。

（五）第五周：汽车仿真实验及结果分析1. 汽车仿真实验设计。

2. 实验结果分析及处理。

（六）第六周：汽车仿真实验报告撰写1. 仿真实验报告的结构和内容。

2. 仿真实验报告的撰写技巧。

八、考核方式1. 平时成绩：占30%，包括课堂表现、作业完成情况等。

2. 期末考试：占70%，包括理论知识和实践操作。

九、教学评价1. 教师评价：关注学生的课堂表现、作业完成情况和实践操作能力。

一、实验目的随着科技的不断发展，智能汽车已经成为汽车行业的重要发展方向。

本实验旨在通过设计和制作一款智能汽车，让学生深入了解智能汽车的工作原理、控制系统以及相关技术，提高学生的创新能力和实践能力。

二、实验原理智能汽车是一种集成了传感器、控制器、执行器等部件的汽车，能够通过感知周围环境，自主规划行驶路径，实现自动驾驶。

本实验以循迹小车为基础，通过摄像头采集图像信息，利用图像处理技术识别道路线，进而控制小车行驶。

三、实验器材1. 循迹小车模型车2. MC68S912DG128微控制器3. CMOS摄像头4. 电机驱动模块5. 舵机6. 电池7. 电源线8. 连接线9. 实验台四、实验步骤1. 硬件连接将MC68S912DG128微控制器、CMOS摄像头、电机驱动模块、舵机等硬件设备连接到循迹小车模型车上，确保各部件之间连接牢固。

2. 系统设计（1）系统分析：分析智能汽车的功能需求，包括循迹、避障、速度控制等。

（2）系统设计：根据系统分析，设计智能汽车的结构和控制系统。

（3）硬件电路设计：设计微控制器、摄像头、电机驱动模块、舵机等硬件电路。

（4）软件设计：编写微控制器程序，实现循迹、避障、速度控制等功能。

3. 系统调试（1）调试摄像头：调整摄像头角度，使其能够捕捉到道路线。

（2）调试循迹：调整循迹算法，使小车能够准确跟随道路线行驶。

（3）调试避障：调整避障算法，使小车能够避开障碍物。

（4）调试速度控制：调整速度控制算法，使小车能够稳定行驶。

4. 实验验证在实验台上进行实验，验证智能汽车各项功能的实现情况。

五、实验结果与分析1. 循迹实验：小车能够准确跟随道路线行驶，实现循迹功能。

2. 避障实验：小车能够检测到前方障碍物，并绕行通过。

3. 速度控制实验：小车能够根据设定的速度行驶，实现速度控制功能。

4. 系统稳定性实验：小车在行驶过程中，能够保持稳定的姿态，不会出现失控现象。

六、实验总结通过本次实验，我们成功制作了一款智能汽车，实现了循迹、避障、速度控制等功能。

车辆工程毕业仿真设计方案一、项目背景汽车是人们日常生活中不可或缺的交通工具，随着社会经济的发展和科技的进步，汽车行业也在不断地发展和改进。

作为车辆工程专业的毕业生，我将针对汽车设计制造过程中的一些关键问题，制定一套仿真设计方案进行研究和实践。

二、项目目标1. 研究车辆设计制造过程中的关键技术和问题；2. 利用仿真设计工具，对汽车设计制造过程进行模拟和优化；3. 提出一套完整的车辆工程仿真设计方案；4. 验证仿真设计方案的有效性和实用性。

三、研究内容1. 车辆结构优化设计2. 汽车动力系统仿真设计3. 汽车电子系统仿真设计4. 车辆碰撞安全性仿真设计5. 车辆空气动力学仿真设计四、研究方法1. 获取汽车设计制造相关的技术资料和标准规范；2. 运用仿真设计软件，对汽车结构、动力系统、电子系统、碰撞安全性和空气动力学进行模拟和优化；3. 利用实验数据和现有模型，验证仿真设计结果的准确性和可行性；4. 进行针对性的调整和改进，提出一套完善的车辆工程仿真设计方案。

五、预期成果1. 提出一套完整的车辆工程仿真设计方案，能够满足汽车设计制造的各个环节和要求；2. 验证仿真设计方案的有效性和实用性，并得到相关专业领域的认可和推广；3. 为汽车行业的技术进步和发展做出贡献，为社会交通安全和环保做出努力。

六、项目进度安排1. 第一阶段：调研分析，收集相关资料和信息，明确研究方向和重点；2. 第二阶段：利用仿真设计软件进行模拟和优化，得出初步的研究结论；3. 第三阶段：验证和改进，对仿真设计结果进行实验验证，进行针对性的调整和改进；4. 第四阶段：编写相关论文和技术报告，进行成果发布和推广。

七、项目预算1. 研究所需设备费用：10,000元2. 实验材料和人力成本：5,000元3. 研究报告撰写和成果推广费用：3,000元4. 其他杂项费用：2,000元项目总预算：20,000元八、预期影响1. 提升车辆工程专业的研究水平和实践能力；2. 推动汽车技术的进步和发展，促进汽车行业的可持续发展；3. 为社会交通安全和环保做出贡献，为人民群众提供更安全、更环保的出行方式。

第七章CFD仿真模拟在当今的工程和科学领域，CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）仿真模拟已经成为了一项不可或缺的工具。

它能够帮助我们深入理解流体流动的复杂现象，预测和优化各种涉及流体的系统性能，从而节省时间、降低成本，并提高设计的可靠性。

CFD 仿真模拟的基本原理是基于数学模型和数值方法来求解流体流动的控制方程。

这些控制方程描述了流体的质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理定律。

通过将连续的流体域离散化为大量的小单元，并在这些单元上对控制方程进行数值求解，我们就能够获得流体的速度、压力、温度等物理量的分布情况。

为了进行有效的 CFD 仿真模拟，首先需要对所研究的问题进行合理的建模。

这包括确定计算域的范围、边界条件的设定以及流体物理性质的定义等。

例如，如果我们要研究飞机机翼周围的气流，那么计算域就需要包含机翼以及周围一定范围的空间。

边界条件可以设定为来流速度、压力等，而流体的物理性质则需要根据实际情况确定，比如空气的密度、粘度等。

在建模完成后，选择合适的数值方法也是至关重要的。

常见的数值方法有有限差分法、有限体积法和有限元法等。

有限差分法是将控制方程在空间和时间上进行差分近似，从而得到离散的代数方程组。

有限体积法则是将计算域划分为一系列控制体积，通过对控制体积上的物理量进行积分来建立离散方程。

有限元法是将计算域离散为有限个单元，通过对单元上的函数进行插值来求解方程。

不同的数值方法具有不同的特点和适用范围，需要根据具体问题进行选择。

在进行 CFD 仿真模拟时，网格的生成也是一个关键步骤。

网格的质量和密度会直接影响到计算的精度和效率。

细密的网格能够提供更精确的结果，但计算成本也会相应增加；而过于粗糙的网格则可能导致计算结果的误差较大。

因此，需要在精度和效率之间进行权衡，根据问题的复杂程度和对精度的要求来生成合适的网格。

除了上述步骤，求解器的选择和参数设置也是影响 CFD 仿真模拟结果的重要因素。

课时教案单位：授课教师：教学内容与过程【本课程在专业培养课程体系中的地位】【导入新课】一、与的初次会面是可编程逻辑控制器（）的缩写，是作为传统继电-接触器的替代产品出现的。

国际电工委员会（）在其颁布的可编程控制器标准草案中给做了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下的应用而设计。

它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操演示讲解巡回指导练习巩固讨论交流讲练工业控制器作的命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生穿插产过程。

可编程控制器与其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则设计。

”将传统的继电器控制技术和现代的计算机信息处理技术的优点有机结合起来，成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制设备之一，成为现代工业生产自动化三大支柱（、、机器人）之一。

二、从传统电气控制到电气控制，是一个内容十分广泛的概念，电路的通断、电动阀门的开关、电动机的启动与调速等，都属于电气控制的范畴。

传统的继电接触器控制系统具有结构简单、价格低廉、容易操作、技术难度较小等优点，被长期广泛地使用在工业控制的各种领域中。

下面分别用继电器控制元件和设计了一个卷扬机的正反转控制电路。

通过对控制原理的分析，认识什么是？图1-3为卷扬机正反转仿真图。

仿真动作见课件。

图1-3 卷扬机正反转运行控制仿真图主电路图控制电路图图1-4 卷扬机正反转继电器控制系统图这种传统的继电器接触器控制方式控制逻辑清晰，采用机电合一的组合方式便于普通机类或电类技术人员维修，但由于使用的电气元件体积大、触点多、故障率大，因此，运行的可靠性较低。

内部程序主电路图控制电路图图1-5 卷扬机正反转控制系统图图1-5是控制原理图。

两种控制原理图中的主电路是一样的，控制电路不相同，控制电路所有按钮和触点输入以与接触器线圈均接到课时教案单位：授课教师：块、高级语言编辑模块以与各种物理量转换模块等。

实验七差分放大电路设计与仿真一、实验目的1、设计差分放大电路，其中T1和T2是对管；2、分析差分放大电路中的元件参数对其静态工作点、放大电路主要性能指标的影响；二、实验内容1、差分放大电路设计及仿真；2、滑动Rw抽头分别在中点、最右端点，分别仿真求电路的动态Au、通频带参数；四、实验要求1、设计差分放大电路并仿真；2、滑动Rw抽头分别在中点、最右端点，分别仿真给出结果，Au=？3、滑动Rw抽头，获取最大Au值，仿真波形并记录；三、实验原理1、最简单的差分放大电路如图所示由两个完全对称的单管放大电路拼接而成。

在该电路中，晶体管T1、T2型号一样、特性相同，RB1为输入回路限流电阻，RB2为基极偏流电阻，RC为集电极负载电阻。

输入信号电压由两管的基极输入，输出电压从两管的集电极之间提取(也称双端输出)，由于电路的对称性，在理想情况下，它们的静态工作点必然一一对应相等。

2．抑制零点漂移在输入电压为零， ui1 = ui2 = 0 的情况下，由于电路对称，存在IC1 = IC2，所以两管的集电极电位相等，即 UC1 = UC2，故uo = UC1 - UC2 = 0。

当温度升高引起三极管集电极电流增加时，由于电路对称，存在，导致两管集电极电位的下降量必然相等，即所以输出电压仍为零，即。

由以上分析可知，在理想情况下，由于电路的对称性，输出信号电压采用从两管集电极间提取的双端输出方式，对于无论什么原因引起的零点漂移，均能有效地抑制。

抑制零点漂移是差动放大电路最突出的优点。

但必须注意，在这种最简单的差动放大电路中，每个管子的漂移仍然存在。

3．动态分析差动放大电路的信号输入有共模输入、差模输入、比较输入三种类型，输出方式有单端输出、双端输出两种。

(1)共模输入。

在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的信号电压，即，这种输入方式称为共模输入。

大小相等、极性相同的信号为共模信号。

很显然，由于电路的对称性，在共模输入信号的作用下，两管集电极电位的大小、方向变化相同，输出电压为零(双端输出)。

第1篇一、实验背景与目的随着科技的飞速发展，物联网技术在交通领域的应用日益广泛。

车联网作为物联网技术在汽车领域的典型应用，旨在通过车内网、车际网和车载移动互联网，实现车与车、车与路、车与行人以及车与互联网之间的信息交互，从而提高驾驶安全性、舒适性、节能性和环保性。

本实验旨在通过一系列实验操作，让学生深入了解车联网的概念、技术原理及其实际应用。

二、实验内容与步骤本次实验共分为三个部分：监控系统及光纤通信实验、车辆环境感知实验和驾驶行为实验。

1. 监控系统及光纤通信实验（1）实验目的：了解车联网监控系统的工作原理，掌握光纤通信技术在车联网中的应用。

（2）实验步骤：① 连接光纤通信设备，搭建实验平台；② 配置监控系统参数，包括摄像头、传感器等；③ 通过光纤通信设备，将监控数据传输至监控中心；④ 观察监控系统运行情况，分析数据传输效果。

（3）实验结果：实验成功搭建了车联网监控系统，实现了数据实时传输，证明了光纤通信技术在车联网中的可行性。

2. 车辆环境感知实验（1）实验目的：了解车辆环境感知技术，掌握传感器在车联网中的应用。

（2）实验步骤：① 连接各类传感器，如雷达、摄像头、激光雷达等；② 收集车辆周围环境数据；③ 对收集到的数据进行处理和分析；④ 观察车辆对周围环境的感知效果。

（3）实验结果：实验成功实现了车辆对周围环境的感知，为自动驾驶提供了可靠的数据支持。

3. 驾驶行为实验（1）实验目的：了解驾驶行为分析技术，掌握驾驶行为数据在车联网中的应用。

（2）实验步骤：① 连接驾驶行为采集设备，如车载摄像头、驾驶行为分析系统等；② 收集驾驶员驾驶行为数据；③ 对收集到的数据进行处理和分析；④ 观察驾驶行为分析结果，评估驾驶风险。

（3）实验结果：实验成功实现了驾驶行为数据的采集和分析，为驾驶安全提供了有力保障。

三、实验总结与展望通过本次实验，我们对车联网技术有了更加深入的了解。

以下是实验总结与展望：1. 车联网技术具有广阔的应用前景，可以有效提高驾驶安全性、舒适性、节能性和环保性。

虚拟仿真技术在汽车类专业课程中的应用分析汽车类专业课程的特点，明确了虚拟仿真技术在信息化教学中应用的优势和意义，以《汽车构造》课程为例，探究虚拟仿真技术在信息化教学中的应用探索，结果表明，虚拟仿真技术是汽车类专业课程现代化教学的必然趋势。

标签：虚拟仿真；信息化教学；应用0 前言汽车类专业课程有着实验设备投入大和学生学习抽象的特点。

虚拟仿真技术在现代信息化教学中的运用，能够有效地为学生提供反复学习和更真实的学习环境，有利于学生理解课程知识点和培养学生信息素养，提高了学生的学习兴趣和自信心，对课堂教育教学方法的改进和信息化教学模式的改革起到了极大的促进作用。

虚拟仿真技术在信息化教学中应用的核心是促进信息化资源库的建设，重点是促进虚拟仿真教学平台在信息化教学中的应用。

1 虚拟仿真系统的应用优势1.1更直观的体验感。

在信息化教学中，对某些复杂抽象的实验项目和课程教学，比如发动机原理、汽车构造等相关课程，利用虚拟仿真技术对项目进行模拟，让学生在接近真实的环境中进行学习并且可以重复演练学习，可以帮助学生掌握一些复杂零件的的构造和工作原理，观察一些真实课程不容易观察到的原理过程，让学生如身临其境，能够对各种变化过程进行充分观察与分析，调动学生学习的积极性。

这不仅能够增强学生的对真实汽车零部件直观体验，还能够提高学生学习的自信心，增强学生的学习兴趣。

1.2能够实现全天候的学习。

通过对课程虚拟仿真在线平台建设，可以实现教学手段的多种形式呈现，例如可以每章节的思维导图、微课、微视频以及原理构造的虚拟动画，形成一些针对重难点的学习资源，方便学生能够在上课之余，充分利用碎片化的时间，全天候进行学习，并同时采用智能设备、移动设备等进行随时随地的移动学习。

学生可以利用在线虚拟平台，在课前预习和课后复习，提高学生参与课堂和掌握课程重难点的能力，极大的提高了学生的学习效率和学习热情。

2 虚拟仿真系统的应用的意义虚拟仿真技术在信息化教学中的应用，创新了一种信息化教学模式。

流程工业典型单元复杂控制案例与仿真示例文章篇一：《流程工业典型单元复杂控制案例与仿真》在流程工业里呀，就像是一个超级大的魔法世界。

这里面的典型单元呢，就好比是魔法世界里的各个小城堡，每个城堡都有它独特的魔法和秘密。

今天我就来给大家讲讲这里面复杂控制的案例和仿真的事儿，这可超级有趣呢！先来说说我知道的一个炼油厂的案例吧。

炼油厂就像一个大厨师在做超级复杂的菜肴。

那里有好多好多的大罐子，像一个个巨人站在那里。

有个叔叔在炼油厂工作，他告诉我，在原油提炼的过程中，就有一个典型单元是分馏塔。

这个分馏塔呀，就像是一个超级严格的分类员。

原油进去的时候是乱七八糟的混合物，就像我们把玩具、书本、衣服都混在一起。

分馏塔能把原油按照不同的沸点分成汽油、柴油、煤油等各种产品，这多神奇呀！那怎么控制这个分馏塔呢？这就像是在指挥一群调皮的小猴子。

工程师们要考虑好多东西，比如温度啦、压力啦、流量啦。

如果温度太高，就像火太大把菜烧焦了一样，产品的质量就不好了。

如果压力不对呢，就像是你吹气球，吹得太用力或者太轻都不行。

他们就用复杂的控制系统来让这些参数都保持在合适的范围。

这个控制系统就像是一个超级聪明的大脑，不停地在监测和调整。

我有一次跟着爸爸去参观一个小型的化工流程模拟实验室。

在那里，我看到了仿真系统。

哇，这个仿真系统简直就是一个缩小版的流程工业世界。

它就像一个超级逼真的玩具模型，但是又有着真正的工业原理在里面。

那里的大哥哥大姐姐们在电脑上操作着，就像在玩一个超级有挑战性的游戏。

他们可以在这个仿真系统里模拟各种故障，就像故意给这个小世界捣乱一样。

比如说让分馏塔的某个阀门突然堵住，然后看整个系统会有什么反应。

这就像我们在搭积木的时候，突然抽掉一块积木，看看塔会不会倒。

通过这样的仿真，工程师们就能提前知道如果真正的工业流程里出现这样的问题要怎么解决。

还有一个水处理厂的例子呢。

水处理厂就像一个大的净水器，把脏水变成干净的水。

在这个典型单元里，有沉淀、过滤、消毒等环节。