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电子论文:控制系统汽车电子论文

1汽车电子助力转向系统类型

电子控制动力转向系统主要包括转向助力系统、电子控制系统和机械转向机构三部分。根据转向动力源不同有电动式电子控制动力转向系统和液压式电子控制动力转向系统两种。

1.1电动式电子控制动力转向系统

是在传统的机械式转向系统的基础上,利用直流电动机作为动力源,根据转向参数和车速等信号电子控制单元控制电动机转矩的大小和转动方向。电动式EPS一般是由机械转向器、电子控制单元、减速器、电动机、转矩传感器以及畜电池电源所构成。电动式EPS按照其转向助力机构结构与位置的不同,又可分为三种形式:转向器小齿轮助力式、转向轴助力式和齿条助力式。

1.2液压式电子控制动力转向系统

在传统的液压动力转向系统的基础上液压式EPS增加了控制液体流量的车速传感器、电子控制单元和电磁阀等。液压式EPS根据检测到的车速信号电子控制单元控制电磁阀,使转向动力放大倍率实现连续可调,从而满足低速、高速时的转向助力要求。液压式EPS根据其控制方式的不同又有三种:反作用力控制式、阀灵敏度控制式和流量控制式。

2汽车电子转向系统的检测与故障诊断

行驶15万公里的凌志轿车原地转向时转向盘明显沉重,转向时助力泵有吱吱的响声,并转向装置偶尔失效,高速转向时反而过渡灵敏,检查时发现故障警告灯点亮,变为常规转向机构,处于保险状态。凌志轿车属于液压式电子转向动力转向系统,车辆转向沉重,可能是液力泵不工作,液压系统密封性变差,有空气进入。在动力转向沉重,助力失效时,ECU工作可能停止工作,液压式电子转向动力系统的其他组成部门失效可以通过检测来判断。

2.1检修注意事项

(1)应经常检查转向系统储油罐油面以及油质,如需添加更换或排气应及时进行。(2)行驶过程中尽量避免将方向打到某一侧极限,防止动力油泵负荷过大。(3)电控转向系统发生故障时,通常不要打开ECU及各种电控元件的盖子或盒子,以免造成ECU被静电损坏。(4)检修过程中一般按照可能性由大到小,检查复杂程度由简到难的顺序进行,先对线路和传感器等元件进行基本检查,不要轻易更换ECU或拆卸管路。

2.2电控转向系统基本检修

电控转向系统故障集中在油路系统和电控系统中,对于油路系统的检修在基本检查中逐步排查,电控系统的检修主要针对传感器、执行器、ECU及线路连接,并应充分利用故障自诊断系统的功能。电控转向系统装配完毕后,应进行基本检查,主要包括针对液压系统的油量、油压试验,系统排气,转向油泵皮带松紧度调整,以及电控部分及相关部件的工作状态检查等,以确定系统是否需要进一步检修,保障转向系统良好的工作性能。不同车型动力转向系统的检查内容和方法基本类似,下面就以凌志LS400电控转向系统为例讲解电控转向系统的基本检查程序。

2.2.1初步检查。

在进行系统检查之前,首先要根据车辆的具体情况初步的检查一下轮胎气压、前轮定位、悬架与转向连接杆之间的润滑情况、转向系统接头及悬架臂球头等处是否正常,转向柱管是否弯曲,转向盘的自由间隙是否正常等。

2.2.2常规检查。

(1)检查传动带。对于动力转向泵传动带的检查主要包括两项内容:一是传动带与带轮配合位置的检查,二是传动带松紧度的检查,利用专用工具检查,在95Nm的作用力矩下,皮带的挠度为:运转5min以下时:7.5-9.5mm;运转5min以上时:9-13mm。(2)检查储液罐液面高度。检查油面高度时,保持车身水平位置,油温80°C时进行。在发动机维持怠速运转(约850r/min)的条件下,反复将转向盘从左侧打到右侧再返回,使得油温达到正常要求后,打开储液箱,检查液压油有无泡沫或乳化现象,量油尺液面应在HOT范围以内。若在检查系统无泄漏情况下需要补给液压油,按规定号牌补给;若需更换液压油,则先顶起转向桥,从转向油罐及回油管排出旧液压油,并将转向盘反复左、右转至极限位置,直至旧液压油排尽后1-2s后加注新液压油。(3)系统空气排放。动力转向系统在更换液压油后,然后检查转向油罐中油位时发现有气泡冒出时,说明系统内渗入了空气,必须对系统进行排气,否则将引起前轮摆动,转向沉重,转向噪声等故障。具体排气过程如下:升起转向桥,怠速运转发动机,反复向左、右转动转向盘到极限位置,直至转向油罐内无气泡冒出并消除乳化现象,表明已基本排除干净液力转向系统中的空气。(4)检查油泵压力。将油压表的一端接在转向液压泵的输出端,另一端接在转向助力器的输入端,维持发动机怠速运转,油温达到80°C,检查阀关闭时的压力:不小于7845kPa;检查阀全开时的压力差(1000r/min和3000r/min时):不大于490kPa;检查转向盘在锁定位置时:不小于7845kPa。(5)检查转向盘转向力矩。使汽车停放在平坦地面上,两转向轮在直线行驶位置,发动机怠速运转,测量转向盘从中间位置向左、右转动所需的力矩,标准:不大于5.9Nm。

2.2.3电动转向系统执行器的检测。

(1)直流电动机检测。从转向器断开电动机的导线插接器,在两端子间加上蓄电池电压时,电动机应用均匀运转声,否则应更换。一些价位较低的轿车使用的直流电动机工作噪音较大,只要不影响使用,可以不换。(2)电磁离合器的检测。断开转向器上电磁离合器导线插接器,将蓄电池正极与电磁离合器1号端子连接,负极与6号端子相连,在接通和断开的瞬间应有吸气声,否则必须更换。(3)车速传感器检修。顶起汽车,旋转后轮,用万用表测量传感器侧线束插接器上的SPD与GND之间的电压,应在0~5V之间,否则应检查传感器及其连接线路。(4)车速传感器检修。顶起汽车,旋转后轮,用万用表测量传感器侧线束插接器上的SPD与GND之间的电压,应在0~5V之间,否则应检查传感器及其连接线路。

2.2.4EPS警告灯的检查。

当点火开关处于ON位置时,EPS警告灯应点亮,发动机起动后警告灯熄灭为正常。警告灯不亮时,应检查灯泡是否损坏,熔丝和导线是否断路。若发动机起动后,警告灯仍亮,首先应考虑该系统是否处于保险状态,然后进行自诊断操作。

2.2.5自诊断操作。

当自诊断系统诊断出有故障后,控制电路停止向电动机供电,并且将离合器脱开,此时系统恢复至机械转向系统,仍能够实现正常的转向,只是转向力变大。将万用表直流电压档的正测试棒接在诊断插座的2号端子上,负测试棒接铁,接通点火开关ON档,通过表针的摆动显示故障码。如果有多个故障码,故障码将以由小到大的顺序显示出来。

作者:王小飞 郭杏莉 单位:河南工业贸易职业学院机电工程系

电子论文:报警器电路设计汽车电子论文

一、汽车电子防盗报警器的发展历程概述

随着科学技术的迅猛发展,汽车盗窃技术与日俱增,已成为全世界汽车领域包括我国在内的重要问题。所以,汽车防盗设计研究不管是对汽车生产商来说,还是对社会保险业以及个人来说都具有非常重要的意义与价值,怎样研制出更为安全、有效以及性极高的汽车防盗设备,较大程度地降低车主的财产损失是当前汽车领域应该加以解决的迫切问题。针对当前世界性的汽车盗窃发展趋势,所有的汽车生产商都在努力研发、改进汽车防盗技术,特别是微电子技术的大踏步前进,更是推动着汽车防盗技术的自动化与智能化发展。截至目前,汽车防盗设备从最初的机械控制,发展到现在运用电子密码、使用遥控呼救、利用信息报警,早期阶段的防盗设备主要是应用在门锁、窗户、启动器、供油、制动器等联锁器件的控制,同时还有专为预防盗窃而设计出的专用型套筒扳手。伴随着科学技术的发展,汽车防盗设备可以说是日益进步与完善,最主要功能就是防护车辆,并持续推出全新的产品。现代化高科技的快速发展促使产品的各个功能不断强大,产品的设计过程与生产过程也更为复杂,这就促使产品的专业性更为重要,汽车电子防盗报警器当然也包含在内。另外,产品的性已经成为当前测量产品性能及质量的核心标准之一,这主要是由于性不但是产品质量的反映,更是产品安全性与维护性等多种性能的代表,因此提升汽车电子防盗报警器性是增强产品市场竞争力与扩大产品市场占有率的重要手段与途径。

二、汽车电子防盗报警器电路性设计的必要性

汽车电子防盗报警器对于保护汽车安全起着至关重要的作用,其性直接决定着汽车的安全性能。因此,针对汽车防盗报警器电路的性设计研究,可以降低汽车电子防盗报警器出现问题的几率,整体提升汽车自身的安全性。下面从五方面具体分析汽车电子防盗报警器电路性设计的必要性:一是能够预防发生故障,特别是降低了误报或者被盗等特殊故障发生的几率,从而确保汽车的安全与长期的使用时间。二是能够从整体上减少电子防盗器的费用成本,因为提升产品的性,就需要质量更有保障的元部件,对一些多余功能的部件调整以及其他部件的性设计、研究、实验等,都需要大量的经费支撑,因此首先就是在费用方面得到保障。但是,产品一旦性得到提升,就能将花费在修费与停机检查费用方面的费用降到低。根据美国某相关公司的实际调查发现,在提升汽车性和维修性研制阶段所花费的每一美元,将会在之后的使用与后勤方面节省至少30美元,即产生30:1的实际效益。同时,性所产生的直接经济效益不但表现在未来实际运用方面,而且在研制过程中还会降低样机研制的所需次数,每减少一个样机,不仅仅能够节省很多资金,而且可以节约大量时间。三是能够大大缩减停机时间,提升产品的可用率,降低汽车发生故障或者被盗的概率。四是可以大幅提升产品的性,增强企业的信誉,提高市场竞争力,拓展产品的销路,实现经济效益的提升。五是性的提升能够直接降低汽车发生其他事故的几率,这样就能降低因多种事故所造成的费用支出,从而避免其他不必要的损失。提升产品的性需要从生产的每个环节着手,但最为重要的是产品设计阶段,因为缺乏合理性的设计,如果想在之后的环节中加以维修并达到预期的性,其几率微乎其微。所以,产品设计者必须具备扎实的性设计基础知识与技能,并能够运用多种方法与手段进行设计,从多个途径寻求产品性的突破。

三、汽车电子电路系统性的设计方案

预计、分析、分配以及改进等一系列产品性研发活动就是所谓的汽车电子电路系统性研发设计,结合产品技术文件与图样,对汽车某个电子电路系统的性进行定量设计,进而促进产品的性更加稳固。这一过程包括确定的性指标、构建的性模型、预计法加速检验性指标、分配的性、分析检验电路的性、筛选元器件等。

(一)建立性指标。

我国在1997年加以修订的《汽车报废标准》,规定凡是非营运类轿车大于等于10年(经过申请通过最多研制15年)或者达到50万公里之后要进行强制性报废,这一规定可以说是汽车电子电路系统性指标的确定范围。尽管当前新出台的汽车报废标准有所改动,但是此规定依然是检测机车各个部件功能性指标的主要参考。依据报废指定标准的15年计算,汽车报废的时间长度约为129,600个小时(按照24小时/天计算),与轿车共计行驶里程达到50万公里的报废标准,把这两种汽车报废标准的大约值视为同等效率,同国军标准规定的不能低于5,000千米的汽车电子系统故障发生的平均间隔里程数,计算得出汽车电子系统的性指标即MTBF是1,296小时。

(二)确定性模型。

在设计产品的最初时期,通常要依据产品的性指标与其功能,确定具体的性模型,从而为分配性指标作准备。汽车系统一般包括贮备系统、复杂系统与非贮备系统。其中,贮备系统又分为工作贮备系统与非工作贮备系统,而工作贮备系统又分为并联、混联与表决这三个系统,非工作贮备系统又称之为旁联系统;而贮备系统就是串联系统。对于普通的电子电气系统,又可分为并联系统、串联系统与混联系统。并根据具体系统的模块功能确定框图与性模型。构建汽车电气系统的性模型的常规条件是:在整个汽车电气系统之中,除去电子的元器件之外,还包括其他部件部分(例如机械元件、系统软件、同电子的元器件相关的PCB板和连线等)的性都是彻底的;而所有电子元器件的使用时间则是服从分布的指数与故障形式的相互独立。

(三)分配性指标。

分配性指标就是把各个系统中的性指标依照原有的规则分配给各个单元,并把分配所得的结果当做各个单元性的定量要求通过设计加以实现。实际操作中的分配性的方法多种多样,例如评分型的分配阀、层次型分析法以及工程加权型的分配法等,就当前而言,最为简单且容易操作的方法就是工程加权型的分配法,并且涵盖的面积比较广,因此应用愈来愈广泛。所以,针对汽车电子电路系统的性指标分配也是采用工程加权型的分配法进行的。

四、结语

总而言之,一旦汽车防盗器产生故障,车主就很有可能遭受损失,或者是出现错误报警,从而影响到人们的日常生活,因此必须确保汽车电子报警器长期无故障的工作。所以,对汽车电子防盗报警器电路的性设计分析与研究拥有很重要的实际意义。

作者:杜迎丽 单位:南阳农业职业学院

电子论文:项目教学汽车电子论文

1.汽车电子商务项目教学内容及要求

根据我校“应用为本,学以致用的”教学理念,深入贯彻项目式教学的理念,根据汽车服务工程的人才培养目标和汽车电子商务飞速发展的现状特点,教学内容的设计以自编教材为支撑,根据就业市场的变化,每一届都对教材进行适应性和前瞻性的改动。教学内容上遵循工作岗位导向式,即每一个汽车服务工程工作领域为一个教学项目,遵循“教-学-做”的主线,展开项目教学。根据我校学生实际,并深入调研市面上的相关书籍,自编教材一本。汽车电子商务作为汽车服务工程的主干课,是学生将来主要的就业方向之一,从电子商务平台搭建到汽车电子商务网站的基本建设和维护,以及汽车后市场的应用,都是汽车服务工程专业学生的主要就业方向,并且将成为主要的就业方向。所以项目教学也是根据就业职业能力进行培养项目分解。

2.汽车电子商务项目教学的前期准备工作

2.1准备项目。

汽车电子商务作为目前比较前瞻的行业,目前发展比较快,也是创新创业的一个领域,但是整体发展仍属于探索阶段,目前只是取得了一些阶段性的成果,整体行业的发展还有很大的空间。针对行业的发展现状和趋势,汽车电子商务作为潜力发展行业,学生了解现状,分析发展方向,掌握未来行业趋势,对于拓宽学生就业,创新创业打下坚实的铺垫。汽车电子商务项目教学主要从解决企业工作过程的实际工作岗位任务入手,按“提出任务-相关知识-任务实施-任务评估-学习拓展”五个环节实施项目教学。在教学过程中体现教师引导、学生训练为主的现代应用型教育教学理念(自主合作式项目教学),使每一个学生都参与其中,主人翁的姿态去学习,提高了学生学习的积极性,培养学生专业能力的同时,全过程渗透职业核心能力训练。并对问题解决的方法进行潜移默化,培养学生的工程工作能力。

2.2设计项目。

设计结合实际、知识点涵盖面广的项目是项目教学法实施是否彻底的关键。项目教学的设计是将典型的实际工作任务教学化处理的过程,典型的项目来源于行业的实际发展。教师选择好项目后,要把教学内容潜移默化到项目中,设计一个可操作性强的项目。这样,学生在完成相应的项目学习过程中,通过具体实施行业的典型工作任务,了解行业近期发展动态和发展方向,学习与工作情境相关的理论知识,对行业形成深入的认识和了解,了解行业发展的近期业态和未来发展的方向和趋势。根据汽车服务工程专业培养的目标,该项目教学主要选取汽车销售和汽车后市场领域为主要行业研究领域,包括三大项目:汽车电子商务平台,汽车电子商务网站建设和汽车销售和后市场领域的发展。

3.项目教学的具体实施

3.1项目任务的分解。

通过讲解项目的情景,分析项目的任务,将项目分成多个任务进行讲解,并把每个任务的学习目标和能力目标进行详细的阐述,通过任务情境的描述,引入每个任务的知识点,教师通过案例驱动式知识点的讲解,使学生对任务的实施,有足够的知识储备,并且,任务情境已经给出任务目标,学生带着任务去学习,有的放矢,效果非常好。

3.2项目的实施。

学生以小组的形式,进行任务的分析,学习小组要求男女搭配和能力强弱搭配,这样,使每一个学生都能参与其中。小组成员选出负责人,全体成员进行任务的讨论,制定任务实施计划和分工合作。

3.3项目实施和评价。

每个小组根据每次项目任务的不同给出行业调查报告或者网页成果展示,在项目实施的过程中,教师全程给与指导和监督,确保每个成员参与其中。项目评价方式多样化,包括师生评价、学生评价、小组评价等多种方式。各组项目负责人通过PPT汇报片向全班介绍本组任务实施的成果。通过制作PPT汇报片还可以提高学生职业整体素质和组织展示能力。同时,其他组的学生和指导教师也可提出问题,让小组成员解释项目的相关内容。通过提问或被提问,学生对所做的内容加深了理解和巩固。教师可以对提问的学生或回答比较好的学生进行加分。教师根据各项目组完成过程的具体情况,表扬的大方,指出改进的方向,另外还要对学生的职业素质进行指点,包括汇报片制作、语言表达能力、回答问题的能力、组织协调能力、总结能力等。

4.总结

本课程采用项目教学法,不但把复杂、分散的各知识点整理归纳,由于汽车电子商务发展的特点,可以充分发掘学生的创造潜能,培养和提高他们利用专业知识的分析综合能力,每个学生对这个行业的发展动向和趋势有了深刻的理解和基本职业素养。

作者:戚基艳 单位:沈阳工学院

电子论文:监测技术汽车电子论文

1ITS智能交通系统

智能交通系统(IntelligentTransportSystem,简称ITS),通过建立起一种包括信息技术、电子控制技术、数据通讯传输技术以及计算机处理技术等多项先进技术的集成智能系统,并将其应用于交通运输管理体系中,从而实现、科学、实时、高效地对交通运输进行综合管理的目的。利用ITS系统能够对行人、道路及车辆进行综合管理和统一指挥,实现交通运输管理的规范化与统一化,对交通安全问题的控制具有很大的促进作用,使得行驶车辆的事故率得到控制并在一定程度上提高了交通安全系数。

2汽车电子监测关键性技术分析

在智能交通系统中主要汽车电子技术、传感器及监测系统三各部分作用于汽车电子监测,下面对前两项关键性技术进行简要分析:

2.1汽车电子技术

随着社会科学技术水平的提高,真空管、集成电路、晶体管等技术的发展促进了计算机信息技术电子装置的发展进程并扩大了其应用范围。电子技术在汽车中的应用也逐渐受到了国内外汽车行业的重视,自动优化控制技术、机电一体耦合技术以及电子技术等综合交叉使得小系统商品的发展已逐渐专业化和成熟化。

2.2传感器

传感器即转换器,通过以转换行驶车辆电子设备之外信号的方式能够有效实现将非电量转化为电量并进行监测的目的,最终使得电能形态被转换。由于传感器具有获取电子设备外信息的功能并实现对行驶车辆安全性能的监测,其作为汽车电子监测的关键性技术使得汽车能够实现电子化、自动化及品质化。通过利用传感器的优势从设计角度出发,对汽车行驶过程中的参数进行控制监测,能够有效降低汽车燃耗及安全故障的发生率。同时将传感器与微电脑信息处理功能相结合使其在汽车电子监测技术中具有关键性的作用。传感器设置的数量一般都会以汽车的整体设计情况、软硬件的配置以及机械结构的差异为依据,在其尺寸、形成及价格等方面进行调整。传感器的使用通常会受到较为严格的要求,由于汽车在行驶中需要适应各种环境条件,环境温度的变化、路面状况及异常气候等因素都会使汽车受到温度变化的考验,因此传感器的设计必须达到抗震、温度耐受性、耐水及抗电磁干扰等要求。

3在ITS系统中对汽车电子监测技术的设计

电子数据的采集方案设计作为ITS系统中汽车电子监测技术的设计首先需要考虑的问题,通常会以ITS系统的功能为前提对数据采集的时间间隔进行合理设置,并对相关信号获取的设备对象信息进行采集,从而保障数据采集方案设计的科学合理性,这一方式即程序轮询式数据采集。此外,还需采取必要手段对采集的数据信息进行相关处理,从而保障系统能够及时对数据信息进行处理以及信号来源设备的级别。例如,在设计过程中应优先对汽车的安全系统、刹车系统等进行数据采集。汽车电子监测系统以车载嵌入计算机系统为主要实现方式,对其进行设计时应保障整体系统的性、实时性与灵活性。监测系统主要包括数据采集、处理及信息传输与执行三个模块,并以下图所示的具体流程进行工作。其中数据采集模块是通过集合红外线、传感器、超声波、摄像机及激光雷达等技术从而实现对汽车行驶中的路面情况进行监测,同时能够对有行驶路线发生变化等因素造成的异常及故障问题进行快速反映,并收集汽车全局信号对其各项数据信息进行采集。通过利用傅里叶对采集数据信息进行分析和判断,使得故障诊断就有合理的参考依据。

4结语

综上所述,ITS系统对交通运输管理的质量与效率起到了很大的促进提高作用,有效降低了交通安全问题的发生率。在ITS系统的支撑下从根本上对汽车电子检测中的关键性技术进行研究和设计对车辆行驶安全具有重要的现实意义。同时,由于各个相对独立的模块共同构成了整个汽车电子监测系统,通过对各个独立模块的内容及结构进行优化、更新和改进能够提高系统的应用效果。

作者:卢从娟 单位:重庆交通大学机电与汽车工程学院

电子论文:电子技术视野下汽车电子论文

一、汽车电子技术发展

汽车技术与电子技术的结合发展成为汽车电子技术。目前汽车行业的发展直接带动了汽车电子技术的市场,在20世纪80年代末到21世纪初,在普通汽车装配成本中电子装置所占的成本已经从16%上升到23%。而在一些豪华轿车配置上,电子装置的应用程度更高,有的已经达到了50%以上。汽车电子技术发展从开始到现在已经经历了四个发展历程:一、从1950年到1970年,以发展汽车电子零部件为主,利用电子点火器等电子产品代替传统的机械构件,为以后的电子技术与汽车技术结合奠定了初步基础。二、20世纪70年代初到80年代初,在这个阶段主要是应用微处理器和集成电路,专用独立系统成为主要发展目标,例如制动防抱死系统、电子控制汽油喷射系统等。三、从1982年到1995年,主要是发展以集成电路为主的汽车整体系统的微机控制,如动力传动系统控制等。四、从1995年到现在,主要发展智能数字化技术和网络技术,如汽车自动驾驶系统等。

二、汽车电子技术的应用现状

汽车电子技术已经广泛的应用到了汽车的各个系统,从汽车的动力性系统、操纵性系统、经济排放性系统、汽车的舒适性系统到汽车的安全性系统,越来越多的实现了电子技术的应用,下面着重从安全性和动力性系统两个方面介绍汽车电子技术的应用现状。

(一)电子技术在汽车安全性方面的应用

1、汽车安全气囊系统

当汽车发生危险碰撞时,通常是汽车与车外物体碰撞进行一次碰撞,然后由于惯性力的作用,车内人员与车体进行二次碰撞。安全气囊属于汽车电子控制系统,是在及时次汽车发生猛烈撞击时,通过信号传感器,将撞击信号传递给安全气囊电子控制装置,控制装置打开点火器,使气囊产生大量的氮气,阻隔车内人员与车体的第二次撞击,起到缓冲撞击力的作用,保护了车内人员的安全。属于在事故发生时,避免或减少人员伤亡的一种被动安全防御性电子控制设备。

2、(ABS)汽车防抱死制动系统

通过装置感应避免车辆因道路、操作原因出现交通事故的装置是主动安全控制设备,汽车防抱死制动系统就是通过调节汽车车轮在行驶过程中的制动力,保障汽车与在制动时不会发生转向力丧失、车轮抱死等现象,在横纵向控制车轮和地面的附着系数。该装置提高了汽车启动和行驶过程中的稳定性和制动性。在主动安全防御上有着重要的作用。

(二)电子技术在汽车动力性方面的应用

1、电子控制点火系统

电子控制火系统,是通过电子装置收集发动机的转动速度、进气温度及车内水温分析确定点火时间,而且为了保障点火时间计算的性,还要通过汽车内设置的爆震传感器收集的信号来更正时间,以保障燃油的利用率且达到了环保的效果。

2、电子控制发动机燃油喷射系统

电子控制发动机燃油喷射系统不同于传统的机械控制和机电混合控制点火装置,它是通过电子系统根据汽车的发动转速和汽车气压进气量自动计算汽车的用油量,并通过传感装置修正计算量后最终确定实际喷油量。通过电子控制不仅能计算喷油量还能根据发动机的工作情况自动转换喷油的方式,适应发动机的工作要求。这使汽车在行驶过程中大大的较少了燃油率,并时时让发动机处于工作状态。

三、汽车电子技术的未来发展要求

(一)环保技术

汽车的增加无疑给环境的生态发展带来了挑战。因此通过汽车电子技术在汽车动力控制系统的应用提高降低能效是未来的发展的新要求。均质充量压燃烧和气缸压力传感等系统的开发成为汽车制造商的一个新的发展方向,它能控制燃油的使用率做到节能减排的效果。同时电动环保汽车的使用也是未来发展的重要内容。

(二)安全技术

近年来随着汽车的增多交通事故频发,这引起了人们对汽车安全性的高度关注。在现有的汽车安全控制装置中,不论是主动防御装置还是安全气囊等被动防御装置都在保护车内人员安全上起到了较好的作用。在未来的发展中,我们还应充分开发光学、传感器、雷达报警装置等电子技术,让其在行车过程中提供行驶速度和紧急事故智能控制系统,保障驾驶者的安全。

(三)娱乐与智能通讯

车载电子产品已经将娱乐通讯等技术带入汽车内,给车内人员提供便捷、舒适的行车环境。随着人们对网络的依赖程度增加,高效、快捷的网络数据更新是未来发展比不可少的,特别是价格开发上要注重各种价位汽车的适用性。同时车载电视、多媒体影音播放器、GPS定位系统,也应从多方面出发,更加完善的服务汽车使用者。

四、结束语

汽车电子应用技术程度的高低已经成为未来汽车行业开拓市场的重要手段,这就促进了汽车技术与电子技术的紧密结合,成为汽车电子技术发展的动力。同时因为其能让汽车变得环保化、智能化有利于可持续发展及人们对未来智能自动化生活的要求,汽车电子技术的创新发展和多方面应用具有重要的意义和作用。

作者:韩良贵单位:贵州工程应用技术学院

电子论文:显示仪汽车电子论文

1汽车转向电子显示仪的设计方案

先在汽车转向盘上安一个合适尺寸的齿轮,由传送带将该齿轮和位移传感器相连接。然后在角位移传感器上面也安装一个相同型号的齿轮,从而使得由转动方向盘带来的转过角度与角位移传感器转过的角度是相同的。再通过电路主板向角位移传感器上加5V左右的电压。角位移传感器上的电阻值可以通过转动汽车方向盘带动角位移齿轮转动来改变。这种阻值的变化会导致输出电压的改变,从而可以将转过的角度信号转换为受控电压信号。将受控电压信号送入PIC单片机中的转换电路进行处理。我们预先将PIC单片机中的程序预设为左极限值(左转向较大角度时产生的电压),右极限值(右转向较大角度时产生的电压),中间值(无转向时的转角为0),通过分析和计算这些转向值,我们可以得到汽车实际转向导致偏离直线的幅度。将得到的转向值输出到PIC单片机的外围电路上,并将其显示在在仪表盘上,学员或司机可以十分清楚地了解自己转方向盘后给汽车带来实际转幅。

2汽车转向电子显示仪的工作原理

汽车转向电子显示仪的显示仪器是数码管和LED指示灯的组合。将左极限值和中间值之间的转向角度100等分,当汽车左转向时,该电子显示仪就能在数码管上显示汽车左转导致偏离中线位置的百分比。同理右转的工作原理。此外,当汽车左转时,左边的三个呈三角状的LED灯闪烁,右转时,相应的右边三个呈三角状的LED灯闪烁。这些LED灯的闪烁是为了对左右转向进行提示,从而使得驾驶员对左右转向有一个初步的了解。本电路系统的硬件电路部分由电源模块,按键模块,传感器模块,显示仪模块和导入电路模块等组成。我们知道,汽车内部本身自带有12V的车载电源,而本系统的PIC单片机需要5V电源。因此需要将车载的12V电源转换呈5V电压,我们这里的转换芯片稳压电路和采用7805。电子显示仪采用三位共阳数码管来显示输出电压的大小。由于PIC16F873自带有六路的数模转换模块,因此无需再使用额外的数模转换芯片。输入的模拟信号经过RA0传入PIC单片机中。RB0~RB7作为数码管的段控制端口。RC0~RC2作数码管的位控制端口。RA1~RA5作按键信号的采集端口。RC3~RC7作为LED指示灯的显示端口。

3结论

汽车转向电子显示仪已经在汽车上的安装实验过,本装置在汽车转向时能有效的显示汽车转过的幅度,从而使得学院和驾驶员得到很好的方向位置。汽车转向电子显示仪采用元器件较少,价格成本低,性价比高,非常易于实现;装置简洁小巧,适合车身装载,不需占多少空间。对于实际生产运用有广阔前景。目前该装置己经投入规模化生产,这是汽车电子化过程中的一大进步。

作者:卢钦玲戴梦丽单位:浙江工商大学信息与电子工程学院

电子论文:电子通信系统汽车电子论文

一汽车电子通信安全需求

从车主的需求来看,电子通信系统的安全性至少要保障资料的隐秘性与一致性,认证的安全性和技术的性。随着汽车电子通信技术越来越复杂,承担的功能越来越多,包括了移动通信、移动办公、车辆调度、车辆导航、车况检测、智能钥匙等诸多功能。并且随着科技的发展,汽车电子通信系统还会承担更多的功能。所以在这个过程中,要保障数据的传输不被窃取。这就要求电子通信系统要有的认证功能,以确保数据传输的安全性,保障数据在传输过程中,不被恶意复制和篡改。还要保障车辆在发生事故的时候,系统核心功能不能中断,因此数据中心不仅要做好备份,还要提高整个系统硬件的性。

二目前汽车电子通信的技术漏洞

1资料保密度差

汽车电子通信系统在运行过程中,会自动记录车主的通信信息,包括通话记录、上网信息,甚至还会记录车主利用通信系统进行的支付记录。这些信息记录一旦出现泄露,在汽车被盗的情况下,很可能造成车主信息的泄露。目前的汽车通信系统中,数据资料的保密度较差,车主的隐私得不到保障。

2网络平台管理

松散汽车电子通信系统实现了驾驶员之间的信息共享,可以使驾驶员实时了解车辆拥堵信息,避开高峰路段和时段,提高出行效率。但是在这个过程中,目前的网络平台管理松散,虚假车况、路况信息。由于认证机制缺失,造成路况信息的可信度降低。甚至还存在一定程度的恶意散播虚假信息的行为,这就为车主的出行造成了不便。

3信息无法同步

传输信息的同步传输是实现信息共享的重要途径,但是在现阶段由于技术上的漏洞,经常出现网络平台延迟信息传输的情况,导致延误驾驶的现象,网络平台的密钥管理也不健全,有意或者无意的行为,都会导致信息的混乱和泄露,导致车主无法实时获取有用的信息,延误车主出行。

三汽车电子通信的安全技术

1安全协议

由于汽车电子通信系统的开放性,极易遭受其它节点的窃听与监控。目前的安全协议中,主要有Ariadne、SAODV和SRP。Ariadne主要用于验证信息的真实性和完整性,这种单项的消息鉴别认证机制,可以有效的确保节点身份认证的可信度,组织虚假信息发起的攻击行为。SAODV是利数字签名来进行安全验证,可以防范链路被攻击和修改。SRP则是利用安全链接和共享密钥来进行消息的鉴别,确认数据传输的安全级,认证节点身份,阻止服务攻击。

2密钥管理

安全技术加密是确保信息安全的常用手段,也是基本手段之一。电子密钥是数据加密的技术基础,但是传统的密钥管理主要是密钥分发和证书认证,但是对于汽车通信系统并不适用。目前最常用的技术是自发式证书、局部分布式认证和分布式认证三种方式。自发式证书不需要授权就可以接入节点自行证书,灵活性和安全性都较高,也是使用最广泛的技术。但是由于缺乏证书撤销机制,容易造成系统冗余。局部分布式认证可以定期更新证书,保障有效性和安全性,但是其离线公钥问题还需要技术上更多的支持,应用并不广泛。分布式认证离线反应能力较强,但是其更新较为复杂,影响服务使用。

3入侵检测安全技术

入侵检测技术是通过对技术进行实时分析,检查是否存在违反安全策略的行为,是安全防护的必要补充措施,可以发现系统是否遭受攻击,以便对系统进行实时保护。由于汽车电子通信仅使用无线技术,因此入侵检测技术仅能进行本地检测和局部检测,而对于短暂性故障与真正的入侵分辨,还存在技术上的不足。

四提高汽车电子通信安全的对策

1完善安全机制

车载安全机制首先要从技术的角度进行完善,加强汽车电子通信系统的管理,不断升级系统,实现软件上的革新,弥补信息安全漏洞。政府和企业还要加大在技术创新上的支持,鼓励专业人才发展,实现各个机制系统之间的协调统一。

2提高保密程度

保密程度关系到车辆行驶效率和安全,要提高保密工作,首先要提高资料的隐秘性,防止车辆信息、驾驶员信息等被恶意攻击而泄露。对于车辆信息和路况信息,借助于各种网络手段,实现信息的整合与备份。对于数据加密,要采用最安全的加密手段,不仅要在软件端加密,还要对数据储存和收发的硬件加密,防止数据被复制和盗窃。

3加强网络监管

政府要加强对网络平台的监管,确保信息平台信息的真实性与性。一方面,网络平台要利用自身优势,对路况信息进行整合。另一方面,还要对投放和播报的信息进行甄别,防止恶意信息被投放。此外,还要加强工作人员的管理,提高技术人员的水平,特别是信息的分析和整合能力。

4打击恶意信息

政府相关部门要严厉打击恶意虚假信息的行为,规范路况信息的,通过建立统一的领导小组,从管理上对路况信息等进行控制。技术上,还要利用安全协议和身份认证的方式,确保信息人信息的性。对于不同的路况信息建立分级制度,及时通知附近车辆。

作者:张明玉宫淑兰单位:山东建筑大学信息与电气工程学院通信工程教研室

电子论文:空气悬架系统汽车电子论文

一电子控制空气式主动悬架的结构与原理电子控制

空气式主动悬架主要由信号输入装置、悬架刚度及减振器阻尼力调节装置、车身高度调节装置及悬架电控单元ECU组。

1信号输入装置

该装置主要出前、后车身高度传感器、转向盘转角传感器、车速传感器、节气门开度传感器、悬架控制开关和制动开关门等组成。

1.1车身高度传感器

它安装在车身与车桥之间,把车身与车桥之间的相对高度变化转换为电信号,并输送给电控单元。目前广泛使用的是光电式车身高度传感器,传感器内部有一个靠连接杆带动旋转的轴,轴上装有—个带有许多槽的遮光盘,遮光盘两侧对称安装着4组发光二极管和光敏三极管,组成四对光电耦合器。当车身高度变化时,使车身高度传感器的连接杆转动,通过传感器轴带动遮光盘转动。当遮光盘上的槽对准光电耦合器时,发光二极管发出的光线通过该槽使光敏三极管受光,输出导通信号;反之当遮光盘的槽不对准耦合器时,输出截止信号。遮光盘上的槽适当分布,利用这四对光电耦合器导通与截止的组合,把车身高度的变化分为16个区域进行检测。

1.2转向盘转角传感器

该传感器安装在转向轴上,用来检测转向盘的转角信号,间接地得到汽车转向程度(快慢、大小)信号,传给悬架电控单元。在压入转向器轴的圆盘中,压入带有缺口的遮光盘,遮光盘两面分别有两个发光二极管和两个光敏三极管,组成两对光电耦合器,当遮光盘随转向轴转动时,两个光电耦合器的输出端即可进行ON/OFF变换.

1.3车速传感器

它安装在车轮上,输出与车轮转速成正比的脉冲信号,景架电控单元利用该信号与转向盘转角信号计算出车身的侧倾程度。

1.4节气门位置传感器

它安装在节气门体上,把节气门开度信号传给悬架电控单元、间接测得汽车加速信号。

2空气悬架刚度及阻尼力调节系统

2.1空气悬架刚度的调节

悬架上端与车身相连,下端与车轮相连。主、副气室设计为一体,主、副气室之间有一通路供气体相互流动。改变主、副气室之间气体通路的大小,使主气室被压缩的空气层发生变化,就可改变空气悬架的刚度。主、副气室之间的通路靠气阀控制,开关气阀的控制杆由悬架控制执行器驱动,当气阀处于不同的位置时,即大开、小开、关闭时,可实现空气弹簧低、中、高三种状态的刚度调节。

2.2悬架控制执行器

它除了控制减振器的转阀进行阻尼调节外,还同时驱动主辅气室的气阀进行刚度调节。

3车身高度的调节

其作用是使车身高度根据汽车内乘座人员或车辆载重情况自动做出调整,以保障汽车行驶所需要的高度及汽车行驶姿态的稳定。当需要增高车身高度时,直流电动机带动空气压缩机工作,压缩空气通过空气干燥器后,由高度控制电磁阀进入主气悬梁,使车身高度增加,达到规定高度时,高度控制电磁阀断电关闭,车身便维持在一定的高度。当车高需要降低时,高度控制电磁阀和排气阀同时通电打开,空气悬架主空气室气体排出,车身高度下降。

二电控空气式悬架的控制原理

1利用弹簧刚度和减振器阻尼力进行控制

1.1高速感应控制

当车速大予110km/h时,不管驾驶员选择何种工作模式,悬架电控单元都会通过执行器自动使悬架系统进入常规的自动控制工作模式,即将悬架的刚度和阻尼调到“中间”状态,以提高汽车高速行驶时的稳定性。

1.2坏路面感应控制

当汽车以40—100km/h的速度驶入坏路面时,若前轮车速传感器检测出路面有凸起,则在后轮越过该凸起之前,悬架电控单元自动使悬架系统进入自动控制工作模式,使悬架刚度和阻尼力在“中间”状态,以抑制车体的前后颠额与跳动,提高汽车的乘坐舒适性和通过性;当汽车以100km/h驶入坏路面时,悬架E-CU将弹簧刚度和减振器阻尼力调到“高”状态,以保障汽车的操纵稳定性和通过性。

1.3前后轮相关控制

即当汽车前轮在遇到路面接缝等单个的凸起时,电控单元相应减小后轮悬架的刚度和阻尼,以减小车身的振动和冲击。当汽车以30—80km/h速度行驶遇到障碍时,前轮车高传感器的脉冲信号传给悬架电控单元,电控单元将后轮悬架的刚度与阻尼调至“低”状态,提高汽车乘坐舒适性;此时,既使驾驶员选择高速行驶状态(刚度和阻尼力为中间值),系统仍将刚度和阻尼力调至低值。为了不影响高速行驶的稳定性,这种动作在车速为80km/h以下才发生。

1.4抗“仰俯”

当车速低于20km/h且加速度大时,悬架将弹簧刚度和减振器阻尼力调到“高”状态,以抑制汽车急起步时的车身“后仰”。当车速高于60km/h紧急制动时,电控单元也将高度与阻尼力调到“高”状态,以抵抗汽车紧急制动时车身“前仰”。

1.5抗“侧倾”

在急转弯时,装于转向轴上的光电式转角传感器监测方向盘的操作信号传给悬架电控单元,电控单元根据方向盘的转角和转速信号将刚度与阻尼力调到“高”状态。

1.6抗“点头”

当车速高于60km/h紧急制动时,车速传感器以及制动灯开关将信号输入悬架电控单元,电控单元自动将悬架的高度与阻尼调至“高”状态,以增大悬架刚度和阻尼,抑制“板头”。在良好的路面正常行驶时,弹簧刚度和减振器阻尼内驾驶员选择“:常规值自动控制”状态,悬架刚度与阻尼处于“低”状态。“高速行驶自动控制”状态,悬架刚度与阻尼处于“中”状态。

2车身高度控制

悬架电控单元根据汽车行驶速度和路面的变化,自动调整车身高度,确保汽车行驶稳定性和通过性,车身高度控制有“常规值自动控制”模式和“高值自动控制“模式,每种模式又分为“低”“、中”“、高”三种状态。

作者:薛培道单位:建三江管理局创业农场交通科

电子论文:技工院校汽车电子论文

一、教学过程与生产流程对接

技工教育的人才培养目标就是培养适合企业、行业需要的应用型技能人才,职业技能的培养是教学的重中之重。传统的教学方式,是把书本知识灌输给学生后,再进行实习实训,这样的教学方法易造成理论与实践的脱节,明显不适合职业教育的规律和特点。因此,要贯彻“理论与实践相融合”的教学思想,探索实施适合职教规律的“教、学、做一体”的教学模式。在教学实施的过程中,要求教师必须具备“双师”素质,并了解和掌握汽车维修企业生产和管理流程,将企业的工艺、方法和技术及时地传授给学生,这对学生了解企业,实现与即将从事的职业或岗位“零距离”对接大有裨益。

二、实训场地与行业标准对接

教学场所采用一体化教室,在便于开展教学的同时,要注重实训场地的设置与汽车维修行业生产实景平台相一致。如在车速表检测实训中,采用标准型滚筒式车速表试验台,速度测量装置、速度指示装置和速度报警装置的配备应与汽车安全检测线设备相一致。学生在实训的过程中,应按照实际检测操作规程,先对车速表试验台和被测车辆进行检测前的准备工作,再对被测车辆进行检测,试验结束后,应对现场进行整理和清洁。实训场地的建设按照行业标准进行,不仅能够满足学生的技能操作实训,而且可以进行职业技能培训与鉴定,对技工院校实行双证书制度提供了硬件支持。

三、学历证书与资格证书对接

为了适应我国的就业准入制度、职业资格证书制度、劳动预备制度,深入贯彻落实“双证书”制度是目前技工院校人才培养的主要模式,坚持学历教育与职业资格取证并重,学生在校期间必须取得相关的职业资格证书,否则不予毕业。对于学习汽车电子技术方向的学生,要求其必须取得汽车维修电工四级职业资格。为了方便学生取证,提高取证率,学校应把取证工作与教学工作有机结合,即把取证培训的内容作为课堂教学的内容。

四、考核评价与实习就业对接

打破传统的一张试卷定成绩的考核评价方式,探索多元化教学评价体系,将学生的学习能力、团队协作能力、沟通能力和表达能力纳入评价,通过对教学过程的督查、信息采集、评价、反馈等措施,建立自我完善、自我约束的质量监控体系,并将考核成绩记入学生档案。在学生顶岗实习和毕业就业的安排过程中,依据学生综合素质的考核与评价,优先推荐和安排学生。

五、小结

技工院校汽车电子控制技术教学改革以工学结合为切入点,构建了与企业岗位相对应的课程体系,采用了一体化教学模式,将企业、行业标准引入课堂,教学的过程更加注重学生的职业岗位能力的培养,实现了技工教育与企业需求的“零距离对接”,顺利完成了为社会经济发展培养出高素质的应用型技能人才的目标,同时,也为技工院校的可持续发展奠定了基础。

作者:李国森单位:安徽省淮南技工学校

电子论文:我国汽车产业下汽车电子论文

一、我国汽车电子产业的现状

(一)外商的汽车技术

对我国汽车电子产业发展产生了巨大的威胁同发达国际相比,我国的汽车电子产业发展则滞后了知识10年的时间,尤其是在电子控制单元、系统控制精度等发面存在着极为明显的劣势。这就导致了我国生产的汽车电子产品技术含量较低,难以开拓市场,企业市场竞争力不堪一击。在我国加入WTO以来,国外的先进技术指导下的汽车电子零部件纷纷涌入我国市场,他们在技术和资金上具有明显的优势,这就给我国的汽车电子产业发展形成了巨大的压力,尤其是一些规模较小的企业根本很难与之抗衡,并最终导致国内汽车电子企业的市场占有率微乎其微。

(二)汽车电子产品国产偏好大大限制了汽车电子产业技术的提高研究

我国汽车电子产业的发展过程来看,我国在汽车电子产业的国家政策方面一直保持着明显的国产化趋势。也就是说,我国在汽车电子产业发展过程中,比较注重通过引进先进技术,然后在实践过程中通过具体操作和日常积累的方式,掌握这种技术,最终实现自主开发。总的来说,这一古城忽视了汽车产业的自主研发技术能力的条,并且缩小了自主研发产品的范围,在一定程度上制约了产品的开发能力和汽车电子产业的专业技术能力。

(三)规模效应削弱了企业市场竞争力

我国大部分的汽车电子零部件企业规模小,没有形成规模效益,因此产品生产成本高,效益低,所占市场份额小,不具备国际竞争力。若想提高竞争力,企业必须扩大规模,加大生产量,提升自主研发能力。汽车电子产业技术的发展不仅需要投入大量的技术和资金,而且产品的回收期很长,这在无形中就增加了技术开发的风险和难度,从而很大程度上制约了我国中小规模汽车电子企业的发展和提高。

(四)汽车产业的合资发展模式

限制了企业研发能力在我国汽车产业发展的初期,实行的是合资发展方式,这样便于弥补我国在技术和资金方面的劣势。但是正是这一发展方式导致大量的核心技术掌握在跨国公司中,我国仅仅是停留在加工层面上,在技术方面难以实现本质上的突破。在世界汽车产业发展链上,受限于技术资源的匮乏,我国长期处于世界工厂的地位,我国汽车产业发展的也仅仅是制造能力,企业研发能力的提升十分缓慢。

二、我国汽车电子产业发展对策

(一)突破汽车电子产业发展

为了实现汽车产业的突破性发展,我们可以以新能源汽车为契机,大力发展新能源汽车的动力电池、系统控制技术、整车匹配技术、电空调技术以及电转向技术等。同时我们可以借助国家在车载信息系统的普及应用项目平台,大力推广处理器系统、图像显示体统、大容量信息存储系统等,实现核心技术能力的突破,快速占领这一市场。

(二)加强企业的人才管理和建设结合

国际汽车产业发展经验来看,他们之所以能够取得巨大的竞争优势,一方面在于他们先进的技术,另一方面则是由于他们科学有效的人才管理体系。为了留住高精尖人才,吸引业界精英,汽车电子企业不经应该提高员工的薪资待遇,更应该优化员工的工作环境,提升企业文化。另一方面,汽车电子企业也可以利用校企平台,加强企业和高效的合作。企业可以为高效的教材编写、实训课程提供丰富的实践案例。企业可以在高校设立相应的奖学金,开设一些定向课程等方式,扩大企业的社会影响力,同时社会员工对于企业的情感,培养一支专业基础知识扎实、实践动手能力较强同时具备创新能力的人才队伍,为企业发展培养后备力量。"

(三)大力培养汽车电子产业专业人才

在汽车电子产品发展方面,不在于高端技术的攻关突破,而是需要保持产品的高性、高一致性,把握产品的品质,在技术和管理上不断提升。当国内的产品跟国际有冲突的时候,应该花时间努力提高产品技术及质量,使国内的技术实力和质量比国外强。技术创新方面,我们可以从单个系统或单项技术重点突破,逐步实现产业化,形成国际化的竞争力和供给能力。

(四)借助国际品牌,拉动国内企业发展

国际先进技术对于我国汽车电子产业的发展具有双重作用,因此在发展过程中,我们则应该辩证地吸收。对于处于发展阶段的我们来讲,我们充分发挥国际品牌对于我国汽车企业的拉动作用。在与高校和科研所合作过程中,我们还需要进行技术方面的深入探讨,从而形成一种中国特色的技术研发、校企合作、国际借助的独特模式。在这种思想的指导下,逐步提高我国电子信息企业的市场占有率,提升我国企业的市场竞争能力,然后再从人才管理、市场营销方面逐步完善。

作者:喻尤芬单位:遵义市职业技术学校

电子论文:电子节气门控制系统汽车电子论文

1.电子节气门控制系统工作原理

当驾驶员踩下加速踏板时,加速踏板位置传感器将油门踏板位移量信号转换为电压信号传给ETCS,ETCS通过对当前所处工况进行分析和逻辑处理后发出控制信号,控制节气门驱动电机,使电机按照ETCS给定的角度驱动节气门运转并达到所需的开度;同时节气门体上的节气门位置传感器将测得的当前节气门位置信号反馈给ETCS,通过反馈控制实现对节气门的闭环控制。

2.电子节气门控制系统

驱动模块完整的电子节气门控制系统包括驱动模块、节气门总成、加速踏板位置传感器、驱动电机控制器等。而电子节气门控制的关键是控制节气门驱动电机的运动。驱动模块用于提供适当的控制电压驱动节气门伺服电机,使电机输出需求的转矩,以驱动节气门达到要求的开度位置。对于小型直流电机调压调速系统,有两种常用方案:

(1)采用一个12V直流电源及一个可变电阻控制驱动电机电压;

(2)采用WM(Pulse-Width-Modulation)脉宽调制直流可调电源和H桥式晶闸管电路控制电机电压。

2.1直流电源驱动方式

此驱动方式的设计很简单,只需要与电机串连一个可变电阻即可。改变可变电阻的阻值可以调节电机绕组电流,以控制电机的输出扭矩。这种方式通过控制滑动电阻的阻值,而改变流过电机的电流,从而达到控制电机扭矩的目的。一电动机转矩系数电机转矩与电流成正比,变化,驱动电机输出转矩相应变化,从而实现对电机的控制。该方案虽然原理简单,但由于采用了可变电阻,对可变电阻的阻值控制成为问题,使问题更加复杂化。另外,从功率分配的角度考虑,在控制电机的过程中,变阻器会消耗很大一部分功率,仅有部分的能量用于驱动电机的工作:当电机电阻等于可变电阻时,只有一半的能量被电机利用,另一半能量被可变电阻消耗,大部分功率用于产生热量,效率和散热性问题严重。因此,这种控制方式只用于微小功率直流电动机的驱动。更重要的一点是节气门根据不同的工况需要实现节气门既能正转又能快速反转,即电机电流的方向需正反方向的变化,该方案显然无法实现这一要求。

2.2PWM电源驱动方式

PWM脉宽调制是近年来广泛应用于直流电动机转速调节系统中的一种调整直流电源电压的方法。脉宽调制,其含义是将连续变化的控制电压u变换为脉冲幅值与频率固定、脉冲宽度与u瞬时值相关的脉冲电压。通过对脉冲宽度的控制,即:占空比的控制,实现对直流电机电枢电压的控制,从而控制电机的转速。可控开关S以一定的时间间隔重复地接通和断开,当S接通时,供电电源Us通过开关S施加到电机两端,向电机提供能量,电机绕组储能;当开关S断开时,中断了供电电源Us向电机提供能量,在开关S接通期间电枢电感所储存的能量通过续流二极管VD使电机电流继续流通。控制电路由恒频率发生器、脉冲宽度调制电路、脉冲分配电路、基极驱动电路组成。当控制信号电压ui增加时,经与恒频率波形发生器UD比较,产生一个宽度与ui成比例的调制脉冲电压,经脉冲变换分配使基极驱动电路激励主电路大功率晶体管的正向导通时间增加,则电机两端的平均电压增加,电机转速上升至控制信号电压ui所要求的数值。

3.结束语

由于直流伺服电机具有响应速度快,控制精度高的特点,采PWM(脉宽调制控制)控制直流伺服电机是目前主要方案,电子节气门系统是汽车发动机电控的重要组成部分,对于提高汽车的动力性、性、及燃油经济性,实现汽车的电控具有重要意义。

作者:郑锦汤单位:广州华商职业学院

电子论文:单片机汽车电子论文

1功能特点

MC9S12XE系列单片机于2009年9月推向市场,经过几年的市场考验,其应用已日趋成熟化。飞思卡尔公司为确保此系列单片机产品供货的长期性和稳定性,提供了业内经验丰富的长期市场供货计划,保障最短15年的供货期和的技术支持,并在国内设有生产厂,目前市场售价60元左右。MC9S12XE系列单片机主要有五大特点。

1)单片机内部采用了增强型XGATE协处理器模块,允许高速数据自主地在单片机外设和内部RAM、I/O端口之间进行数据传输与处理。XGATE内置有一个16位的精简指令集内核,可以对要传输的数据进行预处理并执行复杂的通信协议,易于用C语言进行编程。XGATE可以显著降低CPU的负荷,使CPU能够集中资源运行关键的系统活动,从而提高了单片机的数据处理能力。

2)S12XE系列包括一个存储器保护单元(MPU),用于防止软件中的系统错误。这个MPU解决了不同模块之间的错误交互导致的潜在问题,这项特性在汽车设计中非常关键,因为它有助于较大程度地控制汽车中系统故障的扩散。

3)单片机片内集成了可达1024KB的闪速存储器Flash。近年来,随着Flash在单片机片内的应用走向成熟,单片机的开发和应用又迎来了一次新的飞跃。Flash是一种非易失性存储介质,读取它的内容同RAM的读取一样方便,而对它的写操作却比EEPROM还要快。在系统掉电后,Flash中的内容仍能保持不变。Flash的主要优点是结构简单、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除,且写入、擦除次数可达数万次以上,从而使开发微控制器不再需要昂贵的仿真器。

4)简单的背景开发模式(BDM):PC主机BDM调试器目标板,使得开发成本进一步降低,也使得现场开发和系统升级变得比较方便。

5)应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性。在以往不使用锁相环的微控制器应用系统中,晶振电路由于其工作频率比较高(通常为几兆赫兹至几十兆赫兹)而成为一个很大的干扰源,这一问题给系统设计、线路板布局带来了很多不便。MC9S12XE系列单片机在时钟发生系统中巧妙地使用了锁相环技术,因而可在几兆赫兹的外部晶振情况下,通过软件编程产生上百兆的系统时钟,从而降低了对外辐射干扰,提高了系统的稳定性。

2在汽车电子中的应用

现以一个典型的后处理系统电控单元的设计开发为例,说明XEP100在汽车电子领域的应用,该系统基于模块化的设计思想,主要从电源模块、信号输入调理模块、中央处理模块、通信模块、尿素泵的驱动模块、尿素喷嘴的驱动模块、尿素泵管箱加热的驱动模块、故障诊断模块而设计。中央处理模块采用了飞思卡尔16位单片机XEP100作为核心处理器,主要功能是根据从CAN总线上获得的发动机的实时工况、数字信号(包括钥匙开关、蓄电池的电源开关等)和模拟信号(包括尿素温度、尿素液位、尿素压力、催化器前温等)由单片机XEP100进行的逻辑运算,来控制尿素溶液的喷射时刻和喷射量,尿素溶液被喷射到排气管中与发动机尾气进行化学反应,从而起到净化尾气的作用。电源模块需要把蓄电池电压24V转换为5V的直流电压,为单片机等集成芯片及传感器提供5V电源。中央处理模块是由中央处理器、晶振电路、复位电路、程序刷写电路和外围接口电路组成,它是整个控制器DCU的核心,也是单片机XEP100工作必不可少的最小模块单元。CAN通信模块实现与发动机控制器ECU、仪表控制器信息的交互,通过CAN总线实现参数的在线标定调试、程序的刷写。信号调理模块主要用于处理模拟信号和钥匙开关等数字信号,模拟信号需要经过一系列的调理电路处理成0~5V的电压信号给单片机的AD端口,再由单片机进行AD转换,数字信号经过一系列的调理电路给单片机的IO口。尿素泵的驱动模块中采用了infineon公司的电机控制芯片,它内部集成了H桥电路,用来驱动泵内的电机,实现电机的正反转;对喷嘴、尿素箱加热、尿素泵加热、尿素管加热的驱动采用了安森美公司的MOSFET功率驱动芯片,对执行器的诊断可通过SPI接口与单片机通信,实时读取故障信息。该后处理系统的电控单元被应用在重汽国Ⅳ重型柴油车辆上,主要包括A7车型和HOWO车型,以满足重型柴油机国Ⅳ排放法规的需要。经过长期的试验验证,证明以单片机XEP100为主控芯片的电控单元具有非常好的稳定性和性,并赢得了良好的市场反映。

3结束语

单片机XEP100的应用并不复杂。对于一般简单的应用硬件,只需增加少量的外围电路即可实现;对于相对复杂的系统,进行外围电路的扩展也极为方便。特别是在汽车电子领域,XEP100凭借着丰富的片内资源、强大的功能、的性能优势及较高的性价比,给硬件设计及软件编程提供了极大的方便。我们可以预见:汽车电子工业的迅猛发展,必将给这种高性价比的微控制器带来更为广泛的应用和发展空间。

作者:刘永春王秋花单位:中国重汽集团技术发展中心汽车电子设计部

电子论文:车速里程表汽车电子论文

1电子式车速里程表的工作原理

车速里程表的工作主要是通过传感器、信号处理器来完成的,电子车速里程表的传感器安装在组合仪表内,由变速器经软轴驱动完成,当汽车在行驶的过程中,会产生一种与汽车行驶速度成正比的信号,传感器一般是由具有一对或几对触点的舌簧开关和转子组成。信号处理是电子式车速里程传感器的重要过程,经过信号处理才能将传感器反映出来的车速和里程信息转换成为人们比较熟悉的数字或者指针指示。信号处理电路由单稳态触发电路、恒流电路、64分频电路、功率放大电路以及电源稳压等电子电路组成。当汽车在运行时,电子式车速里程表可以将车速传感器输入的脉冲信号进行整合以及处理,使其转变成为电流信号,并且对电流信号进行放大处理,以驱动车速表对汽车的行驶速度进行显示,同时还可以将脉冲信号经过分频和功率放大处理,转变成为具有一定频率的脉冲信号,进而对里程表步进电机的轴进行驱动,对汽车的行驶里程进行记录。车速表以一个磁电式电流表作为指示表,当汽车以不同的车速进行行驶时,信号的处理电路往往将车速传感器输入的各种脉冲信号转变成为与车速成正比的电流信号,从而使得电流表的指针发生偏转,显示出汽车在行驶过程中的速度。对于电子式里程表,则由步进式电动机、六位十进制计数器及内传动齿轮等组成。当汽车在运行时,可以将车速传感器传来的脉冲信号传入到信号处理器中进行处理,经信号处理电路的分频和功率放大处理,可以将其转变成为另一种脉冲信号,作用于步进电动机的电磁线圈。步进电机可以将这一脉冲信号转变为角位移信号,使得电动机的轴发生相应的转动,从而驱动里程表中的十进制计数器的六个计数轮依次转动,实现对汽车行驶过程中的总共里程以及单里程的记录,在记录的过程中,如果需要对短程的里程进行消除,则只要按一次复位杆,短里程表就会被清零。电子式车速里程表工作过程中,里程的反映与车轮周长有关,决定车轮周长的是车轮的大小,即车轮的直径大小,一般说来,不同的气压以及轮胎在行驶过程中的磨损程度会影响到车轮的直径大小,从而使得车轮周长发生改变,最终会形成一定的显示误差。实际结果表明,车速的显示结果一般都会比实际的车速要大,但是误差不会太大,显示误差一般会从2%~7%不等,有的甚至高达10%。

2电子式车速里程表使用注意事项

电子式车速里程表在使用过程中有许多需要注意的地方,汽车的行驶里程是汽车使用寿命的一种标志,比如当汽车行驶的累积里程达到了15万~20万公里的范围,则会导致汽车的性能有所下降,安全性、经济性、操作性也会受到较大影响,使用者的使用体验会有所下降。因此,在实际的使用过程中,要遵循一些注意事项进行使用,比如车速里程表的软轴与车速表以及变速器或分动器的输出端的连接应该要确保牢固。软轴在安装的过程中应该要有一定的纵向间隙,并且要有足够大的曲率半径。在使用过程中一旦出现任何故障,要及时进行排除,如果不能对故障进行排除,要及时更换车速里程表。其故障主要有两种:及时,如果是车速里程表的指针不稳定,则故障的原因可能是软轴不良、表盘出现损坏或软轴的锁紧螺母安装不良等,可以通过更换软轴、表或改变软轴螺母安装方法的措施进行故障排除;第二,对于车速里程表不工作的问题,造成这种问题的原因可能是主动小齿轮损坏、软轴折损、表损坏或软轴连接螺母未紧固等,对此可以更换软轴、主动小齿轮、表或紧固软轴连接螺母等元件。

3结语

车速里程表是对汽车行驶的速度和行驶过的里程数进行综合记录的一种仪表,常用的有两种形式:一种是磁感应式;另一种是电子式。电子式车速里程表在工作过程中需要遵循一些注意事项,以防出现故障,出现故障之后要及时排除故障,以提高其工作性能。

作者:古敏雄单位:广州开发区技工学校

电子论文:电磁兼容汽车电子论文

一、汽车电磁兼容性

汽车电磁兼容性是指汽车在运行过程中,车上的电子电气设备不互相影响,能兼容地工作。随着汽车电气设备数量和种类的不断增加,直接导致了汽车内的电磁环境日益复杂,相互间的电磁干扰也将愈加严重。当电磁干扰发生时,可直接导致受干扰的敏感电子设备功能降级,甚至导致其功能失效,给汽车的安全行驶造成严重影响。因此保障各种设备在复杂电磁环境下正常运行显得尤为重要。

二、汽车电磁干扰的产生与传播

汽车上的电磁干扰问题按其耦合方式可分为传导耦合干扰和辐射耦合干扰。

2.1汽车的传导耦合干扰在汽车中电磁干扰能量以电压或电流的形式通过某些部件把干扰能量耦合至敏感接收器,称为传导耦合干扰。汽车的直接传导耦合是指电磁干扰直接通过汽车上的导线、金属体、电阻、电感、电容等阻抗耦合到接收器;公共阻抗耦合是指电磁干扰通过印制电路板和机壳的接地线、电气设备的公共安全接地线以及接地网络中的公共阻抗或者公共电源中的公共阻抗耦合到接收器;转移阻抗耦合是指电磁干扰通过转移阻抗将干扰电流转变为接收器的输入电压加到接收器的输入端。将电磁干扰能量以电磁波的形式通过汽车及其周围的空间耦合至敏感设备称为辐射耦合干扰。

2.2汽车电子控制系统(ECU)ECU控制着汽车上电子设备的工作是重要的车载设备。由传感器将信号输入ECU,然后通过ECU对信号进行处理输出到执行器件中。控制系统中的电器开关或点击等负载的开关过程中的高电压通过信号控制线进入ECU内部,影响ECU的正常运行。电磁波也可能通过线束和连接器的耦合进入ECU内部,使ECU的电磁环境变得更为复杂,容易导致它的误操作和失灵,危及到汽车行驶的安全性。因此通过与ECU电磁兼容性的研究,可以降低误操作进而提高行车安全的有效方法。

三、传导干扰对ECU控制系统的影响

ECU连接汽车的传感器、执行器和电源。这些电器元件不仅是空间电磁辐射的接收器,也是外界电磁干扰进入ECU内部的传导耦合通道。

3.1电磁干扰通过导线传导进入ECU的研究ECU控制系统传导模型:设一屏蔽箱体,在其前端平面的中心位置开一孔。连接导线1首端接入50欧姆负载,末端接入屏蔽箱体内与印制电路板上的金属带相联结;导线2一端(Port3)接入干扰源,一端与电路板金属带相连,并且分别连接导线电路板终端(Portl)和(Port2)后各接50欧姆电阻。电路板置于屏蔽箱体前端一定距离。通过散射参数(S参数)来反映入射波和反射波之间的关系参数。

3.2控制系统线缆串扰耦合研究ECU控制系统周围连接大量的线束,这些线束的串扰特别严重。采用多导体传输线理论分析理想导体平板上导线间的耦合问题。两平行导线电流流向相反时的串扰明显要大于电流流向相同时的情况,当干扰源电流流向改变后,被干扰线上的串扰极性也发生了变化。说明串扰的大小和极性与相应干扰源上信号的电流流向有关的。结论本文对ECU电子控制系统的传导干扰研究,通过数学模型证明外界电磁干扰通过导线传导进入系统内部,可以影响内部电路的工作并提出了相应的措施有效防止电磁对ECU系统的干扰,提高了行车的安全性。

作者:翟文涛单位:辽宁出入境检验检疫局机电产品检测中心

电子论文:车载嵌入汽车电子论文

1汽车电子信息系统的主要功能

从实际应用角度看,汽车电子信息系统的主要功能包括以下三个方面:

(1)自适应巡航。通过在汽车电子信息系统中添加相应的传感器设备,如雷达、声纳以及激光扫描设备等,实现对汽车周边环境信息的预先扫描,在必要的情况下,可以通过智能化的措施,自动实现对汽车的控制,如降低速度或紧急制动等,从而保障车辆与障碍物之间的安全距离,保障车辆在不良天气和路况下的行车安全。

(2)交通事故预警。交通事故预警系统在车辆中的应用,可以确保两个目标的实现,一是对碰撞筋警示,二是利用无线通信设备,与外部系统相互结合,对求救信号进行传递。在实际运行中,交通事故预警系统可以利用雷达等传感器设备,对车辆周边可能存在的障碍和危险进行扫描,同时对车辆可能遇到的危险进行报警,通知司机及时采取有效的措施,避免交通事故的出现。而一旦车辆遭遇交通事故,则系统可以通过相应的通信设备,向外部系统发送求救信息,并且通过GPS系统显示车辆的位置,为交通部门和医疗机构的救援工作提供指导和参考。

(3)车辆导航与通讯。在汽车电子信息系统中,通过通讯网络与车载GPS定位系统的相互结合,可以帮助驾驶人员及时获得车辆的位置信息,并在相应的电子地图上实时显示出来,起到良好的导航作用,保障车辆的稳定行驶。

2汽车电子信息系统的设计与实现

汽车电子信息系统的基本结构主要包括通讯系统、车载嵌入系统以及外部系统,在对电子信息系统进行设计和实现时,需要引起设计人员的充分重视。

2.1通讯系统通讯系统可以说是汽车电子信息系统的核心和中枢,同时也是车辆内部系统和外部网络实现信息交互和重要桥梁,对于实现系统的各项功能而言有着不可替代的作用。从目前来看,在汽车电子信息系统中,最为常用的是GPRS无限数据传输系统,按照相应的网络协议,利用传统GSM网络的相关资源,进行数据的传输工作,可以保障数据传输的速度和质量。不仅如此,在不断的发展过程中,全球的运营商都针对商用GPRS系统进行了研发,为车载通讯系统提供了必要的网络支持,也使得汽车电子信息系统有了一个接入时间短、传输速率高、安全的信息交互平台。

2.2车载嵌入系统在科技发展的带动下,车载系统的嵌入技术愈发成熟,逐渐成为汽车信息网络的控制中心。车载嵌入系统可以对车辆内部设备的运行状况进行检测,一旦发现异常,可以立即向驾驶人员发送相应的警报信息,如语音提示或灯光信号等,同时针对故障进行前面细致的分析,向驾驶员提出合理化建议,如停车检修或者调整路线前往维修点等,对安全事故进行规避,保障行车安全。在车载嵌入系统中,利用相应的处理器、GPS接收机、GPRS模块以及人机交互接口等,可以构建出一个具备强大通信能力和信息处理能力的平台,利用无线通讯、蓝牙数据交互等网络通讯技术,实现信息的交互和共享。系统的标准化和模块化设计不仅便于系统功能的实现和维护,也使得其具备良好的拓展性,可以实现车辆定位、动态导航等功能。

2.3外部系统从目前的发展情况看,外部系统包括一个专业的门户网站,可以为每一位用户提供个性化的服务,满足用户不同的使用需求,同时还可以根据相应的情况,进行动态更新,为用户提供完整、合理、、的信息。需要进行动态更新的情况包括:汽车自身的地理位置,或者用户指定的道路路况图;用户的具体需求;与汽车服务供应商服务协议的相关内容;汽车在行驶过程中遇到的特殊状况。汽车电子信息系统功能的实现,不仅需要相应的硬件资源,还需要良好的软件支持,因此,做好系统软件的设计工作是非常重要的,应该重视以下两个方面的内容:

(1)软件的结构模式。汽车电子信息系统的软件架构,可以利用UML的Component框图进行描述。用户可以通过因特网,连接到门户网站,对相应的数据信息进行查询,也可以对系统网络服务进行扩展。之前也提到,门户网站可以为用户提供良好的个性化服务,结合用户的位置信息,在比较特殊的情况下,可以对用户需要的数据信息进行动态更新。不仅如此,用户可以通过移动通讯设备,利用Web搜索服务,查询自己需要的信息,如旅店和车票、机票等的预定,必要的车辆维修信息等。同时,系统中的个性化管理模块可以根据每一个用户的基本情况,为门户网站的动态更新提供必要的数据信息;事物管理模块可以对数据的流通、交易等进行监控,对数据库故障以及数据冲突进行处理和恢复,保障数据的访问和使用安全。另外,在系统中,信息数据库的功能是非常重要的,不仅可以对地理信息进行存储,也可以为用户提供必要的地址信息,确保数据的性和合理性是极其关键的,必须得到软件设计人员的充分重视。

(2)系统的功能实现。汽车电子信息系统的功能众多,这里主要针对最为常用的电子导航功能进行分析和阐述。电子导航系统可以通过与GPRS网络的相互连接,随时对车辆进行定位,实现对于车辆的监控和导航。电子导航系统的工作过程主要包括两个环节。目的地输入。在出发前,用户可以向导航系统输入目的地的相关信息,系统会根据车辆的位置以及与目标的距离,对道路信息进行分析,制定出最为恰当的行车路线,为用户提供导航。在行驶过程中,车辆可以通过GPS接收设备,获得车辆的位置信息,在人机交互界面显示出来,保障行驶路线的合理性。

作者:周振单位:攀枝花学院交通与汽车工程学院

电子论文:基于MATLAB的电力电子论文

一、案例教学法在教学活动中的应用

案例教学作为一种行之有效且目的明确的教学方法,以行动为导向越发受到人们的关注和青睐。作为一种归纳教学法,案例教学作为未来教学改革的趋势已不可动摇,尽管它不可能取代传统的演绎式的教学模式,却是一种培养应用型人才的良好途径。案例教学应用的成功与否很大程度上取决于典型案例的选取,要求典型案例既能体现对基本理论知识的理解和掌握,又要充分提高学生的实际动手能力。而在电力电子技术为课程的背景下,学生需要应用所讲的知识来解释典型案例所产生的结果,把案例进行模块化分解,摒弃对每个模块进行详细的研究和探讨,对各个模块的结果进行整合,才能形成对典型案例较为完整的研究体系[2]。

二、基于MATLAB/Simulink的课程设计

“电力电子技术”这门课是电气工程与自动化专业的基础学科之一,课程有几个特点:教学理论性强、波形变化分析复杂、课程教学枯燥,学生理解困难;系统模块化特点鲜明、模型参数化明显,实验项目相对独立;项目设计综合性强、技术应用广,实际开发的案例比较成熟[3]。教师在分析电子器件的特性和电子电路的工作原理时,需要观察波形图的变化来阐明工作过程。传统的教学方式中,由于电子电路变换器部分的电路拓扑形式多种多样,如果仅是手绘波形或者多媒体展示波形,教师讲解起来费时费精力,学生也不能清楚的掌握分析波形图变化的原因。所以在多媒体教学中引入仿真教学是必要的环节,通过仿真电路,学生可以把变换器的工作原理和物理波形结合在一起理解,使抽象的电路明了简洁,仿真还可以分析更加复杂的电路并且对电路进行改进和创新。在课程设计中利用MATLAB/Simulink软件可以有效地构建出与实际相符合的案例,教师在教学中通过仿真实例可以轻松解决波形抽象原理复杂的问题。Simulink非常适合于电力电子系统及电力拖动控制系统的仿真,并且具有其他一些软件所没有的特点,仿真系统是由用户利用系统提供的基本模块来构建的,系统的各个参数和仿真参数也可以由用户自行修改,并且用户可以对仿真结果进行多种分析和输出,教师可以直观展示各种参数变化对电路图波形的影响,学生改变器件参数值,可以自己对比分析不同参数设计下的仿真结果。这种交互性非常适合于高校相关课程的教学科研,学生通过这种交互性加强对理论知识的理解和掌握,也可以用来完成实验和作业[4]。以风力发电课程设计为例,教师首先要分析电路的组成和工作原理,指导学生利用仿真平台搭建数学模型,然后一步一步建立各部分电路仿真模型,该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型、设置模型参数和观察仿真结果。学生需将案例进行模块化分解,就每个模块结合基础理论知识进行分析和研究,并进行实际动手调试,寻找各个模块之间的联系纽带,将所有模块有机结合起来,完成对典型案例的研究[2]。

三、风力发电课程设计案例

电力电子技术在解决能源与环境的问题上做出了相当大的贡献。风能作为一种绿色能源,风力发电的过程就是机械能转换为电能的过程,其中风力发电机及其控制系统负责将机械能转换为输送电网的电能,这一部分是整个系统的核心,所以说风力发电的核心技术是电力电子技术,其能量转换部件和控制电路都包含有电力电子器件。由于中小功率风电系统中电机侧一般为不控整流,并且永磁同步发电机一般都为低转速电机,在低风速下发出的电压有限,不能满足并网逆变的条件,需要对其进行升压,因此,中小功率风电系统中常见的拓扑结构为不控整流器+升压斩波器+网侧逆变器。风力机将风能转换为机械能,带动永磁同步发电机转动,发出的三相不定频交流电通过二极管不控整流器整流为电压不定的直流,然后经过升压斩波器的作用,将直流电压抬升至可以进行网侧逆变的数值,并且通过网侧变流器的控制,使直流侧电容保持恒压。网侧变流器将直流电逆变为与电网电压同频同相的三相交流电馈入电网[5]。课程设计案例中利用MATLAB工具,对永磁同步风力发电系统及并网控制系统进行仿真研究。所研究的仿真系统由永磁同步风力发电机、不可控整流器、升压斩波、DC-AC并网逆变器部分组成。学生可以把该风力发电仿真模型分成同步发电机仿真模块、斩波变流器仿真模块和逆变仿真模块,就每个模块运用理论知识进行仿真,将各模块结合起来达到整个案例体系的研究。永磁同步发电机额定参数:电压700V,功率2750kW,电流2270A,功率因数0.95,速度16rpm,频率16Hz,极对数2p=120,电阻R=5.97m-Ohm,电感Ld=Lq=1.0757mH。风力发电课程设计案例系统仿真框图如下图所示:1.同步发电机仿真永磁同步发电机仿真主要是依据实际系统参数,研究在一定速度驱动下带三相电阻负载的永磁同步发电机发电输出特性。仿真模型如图2所示,仿真结果如图3和4所示。仿真论证了实际电机参数下所达到的额定输出电压、电流值及输出的正弦特性、频率特性。2.斩波变流器仿真升压斩波变流器仿真主要是研究升压斩波部分的变压调节功能。仿真模型如图5所示。升压斩波电路的输入设定为一定电压信号输入,通过占空比控制,输出稳定的期望输出电压,仿真结果如图6所示。系统仿真表明:调节控制脉冲的占空比可以实现输出电压幅值的跟踪控制。3.逆变器仿真并网逆变器仿真主要是研究并网逆变部分输出调节特性,在给定输入直流电压,带三相负载的逆变器离网运行特性。仿真模型如图7所示,仿真波形如图8所示。仿真结果表明:逆变器输出电压为50Hz基波主频分量的脉冲调制波形,经部分滤波后为50Hz正弦波电压,在一定滤波和电阻负载下电流为正弦波。此课程设计案例根据现场实际运行的2.5MW直驱永磁同步风力发电机系统参数,对并网控制系统各个模块进行了仿真研究,得出一定速度驱动下带三相电阻负载的永磁同步发电机发电输出特性,仿真论证了电机参数下输出电压、电流的正弦特性、频率特性;升压斩波部分的仿真表明调节控制脉冲的占空比可以实现输出电压幅值的跟踪控制;并网逆变部分的离网仿真表明逆变器输出电压为50Hz基波主频分量的脉冲调制波形,经部分滤波后为50Hz正弦波电压,在一定滤波和电阻负载下电流为正弦波。此案例的仿真结果达到预期的效果,为学生实际应用能力的提升得到良好的体现。

四、结语

论文提出电力电子技术教学与实践相结合的教学模式,实现教学手段和教学方法的创新。详细介绍了通过MATLAB中的射的内容。四、教学实践思考与建议为了达到我国工程师人才培养的要求,提高“传热学”的授课效果,结合中山大学中法核工程“传热学”的教学实践,作者在课程安排、课堂组织和教材安排等方面进行了思考并给出如下建议:1.课程安排1周集中授课,学生不容易消化所学知识,可将课程安排到3周,每周8个课时,4个课时用于授课,4个课时用于习题,以便学生对课程知识的掌握。2.课堂组织采取讲述和习题的类型,课时按1:1分配,习题课采取4~5人一小组的形式,以提高学生的自我参与意识和团队合作与交流能力,通过习题过程,使学生更好的理解和掌握所学知识。3.教材安排目前国内“传热学”的教材非常多,但基本上都是较为通用的、适用于长课时的教材。因此,可针对课时安排和授课要求,有针对性地组织相应的教材编写工作,以便更好地满足法国工程师培养模式本土化授课模式的需求。4.课程设计针对“传热学”工程应用性较强的特性,结合学科研究进展,给出一些科技创新的方向,鼓励学生进一步深入研究,在业余时间开展较为深入的课程设计,以提高学生科研能力和灵活应用所学知识的能力。5.考核安排建议采用开卷考试,成绩评定采用平时成绩(20%)与考试成绩(80%)相结合的形式,一方面便于监督学生平时学习自主性并克服学生考前突击的顽症,另一方面也能很好地考核学生对传热知识的掌握程度。

作者:薛花范月王育飞单位:上海电力学院电气学院

电子论文:技术专业项目应用电子论文

1项目载体与其承载知识的关系

项目载体是为达到一定的教学目标能够有效承载和提供相应信息的实物或事务。在整个教学任务的实施阶段,教师、学生围绕着项目载体而共同进行教学活动。为了达到对学生的既定培养目标,项目载体所承载的知识和信息应符合的特点如下。

1.1项目载体是新知识的载体

学校教育首要的任务,就是向受教育者传播人类在长期生产、生活中积累的知识、经验和技术;学生的任务,就是不断地学习新知识。因此,教育的性质就决定了项目载体必须是新知识的载体。这个载体上所承载的知识类型必须与课程教学目标相一致,知识的深浅程度必须与学生接受能力相匹配。在传统的课堂教学模式下,学生多是面对课本和黑板,凭借教师的讲解来展开想象,内容缺乏形象性,学生很难建立起相应知识的概念。教师讲解费时费劲,学生听得枯燥乏味,教学效果极不理想。但在项目法教学中,采用了研究型学习模式,学生在“教中学,学中做”,极大地激发出了学生学习的原动力;最终通过项目的成功完成,使学生获得成功的体验,从而培养了理论与实践的综合应用能力和分析解决问题能力。为了达到课程教学目标,项目载体需要具有一定的知识体系,且涵盖一定的教学内容,把相关的知识点融入到项目载体的各个环节。例如在应用电子技术专业(电子产品制造技术方向)的《模拟电子技术》课程项目教学中,教师选择超外差式收音机为项目载体,在这个载体中,涵盖了正弦波振荡电路、共射放大电路(选频放大电路)、检波电路、射极输出器、功放电路等知识点,而这些都是教学计划内容,与课程教学目标相一致。在教学中,通过将项目分解成共射放大电路、正弦波振荡电路、射极输出器、功放电路等若干个子项目;采取先简单、后复杂的项目实施顺序,以适应学生的认知规律;既使各子项目所涵盖的知识紧密联系,同时又有一定的深度和广度,有利于学生形成系统的知识体系。采取先理论、后实践的项目实施方式,教师传授知识时紧密结合实践项目,让学生学有所用;由学生亲自进行项目制作,做到学以致用;让学生在操作中、实践中巩固所学的理论知识,做到融会贯通,培养分析和解决实际问题的能力。学生在完成一个个子项目的同时,既是对前面所学理论知识的消化及巩固的过程,也是新知识的学习过程,从而达到了通过这些项目载体向学生传授知识的目的。实践证明,合适的项目载体极大地激发了学生的学习兴趣,学生学习的积极性和主动性大大增强,提高了他们的专业素质和综合能力,教学效果很好。由于该载体所承载的知识深浅程度与初次学习《模拟电子技术》课程的学生现有的知识程度、认知水平和接受能力相适应,知识应用与实践获得了结合,因此把超外差式收音机作为知识载体进行项目教学是比较成功的。

1.2项目载体是新技能的载体

在“超外差式收音机装配项目”的教学中,学生直接参与项目全过程,每个子项目都由学生独立完成。学生根据电路原理、元器件的特性,进行元器件的检测、焊接;并进行电路调试,排除故障等。整个过程,学生不仅要懂得电路原理,而且从操作技能上也有一定要求,因为像收音机一类项目的实施过程中,很多电路故障都是由于焊接技能不熟练和调试错误造成的,所以,要顺利地实施项目,每个学生都要熟练掌握焊接和调试技能。通过这样的动手过程,使专业理论知识和动手操作能力有机地结合起来,实现了使受教育者既学到专业理论知识又掌握了相应的技能,从而达到了课程的培养目标。

1.3项目载体是新教学模式的载体

传统的课堂教学模式中,整个教学活动以知识为目标,以教师为中心,学生通过教师的传授间接获得知识。而以项目载体为基础的项目教学中,学生则是通过直接体验探索获得知识。由以教师为中心转变为以学生为中心,由以课本为中心转变为以“项目”为中心,由以理论教学为中心转变为以实训教学为中心,将学生的学习过程变为一个人人参与的创造性实践活动,它注重的不是最终结果,而是完成项目的过程。所以,传统的教师是“知识的传授者”角色已经不适应现代高职高专的项目教学。项目法教学体现了专题性、综合性和开放性的研究型学习特点,由此决定了项目法教学的教学模式较传统的教学模式有一个革命性的变化。由于整个教学活动始终在围绕项目进行,而项目载体所承载的信息必须要适合这种新的教学模式。还以超外差式收音机为例:电路的静态工作点在《模拟电子技术》中是一个非常重要且比较抽象的概念,使很多学生普遍感觉较难理解和掌握。采用了项目驱动教学法后,教师不再着重于静态工作点概念的讲解,而是通过项目载体,让其成为完成项目必不可少的工作内容,学生们通过反复测量、调整各级电路的静态工作点,自然而然地建立起对静态工作点的感性认识,再经过教师从理论上对其阐述和归纳,学生便很快牢固地掌握了电路静态工作点的概念。这种先感性、后理性的学习过程,彻底突破了传统的知识认知规律,颠覆了传统的教学模式,创新了职业教育的培养方法,使课堂教学的质量和效果得到更大幅度的提升。

2结束语

“项目教学法”是一种适应现代高职高专教学改革的全新教学方法,体现了现代教育的特征,创新了职业教育的培养模式,推动了教学方法的革新,使课堂教学的质量和效果得到更大幅度的提高。而作为项目法教学的骨干,项目载体始终贯穿于整个教学过程。没有项目载体,“项目教学法”就只能是空谈,难以成为现实。因此,项目载体必须承载着一定的新知识、新信息、新技能、新教学模式等,合适的项目载体成为达到既定课程教学目标的根本保障。

作者:杨少昆单位:长江工程职业技术学院