时间：2023-03-16 17:14:09
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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，是在第一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，保证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最佳点火时间，而且为了保证点火时间计算的准确性，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，以保证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最佳工作状态。
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最佳行驶速度和紧急事故智能控制系统，保证驾驶者的安全。
（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。
打开IE浏览器，在百度()搜索引擎里点击“高级”，在“文件格式”里选择PDF，关键字里输入需要查询的内容，点击“百度一下”即可开始搜索。
如果要做学术论文，推荐到“中国知网”()查询，里面有很多免费的资料。进去搜索时，选择相应的搜索库(见图1)，然后输入关键字，再点击“检索全文”。在搜索列表里，通过点击题目进入文章即可下载。
还可以进入“”，在“I wanta book about”下面的文本框中手工输入相应的关键词，这里提供了包括简体中文在内的多语言支持，按下回车键或单击后面的“Search”按钮，很快就可以获得搜索结果列表。输入关键词搜索之后即可获得搜索结果，单击其中的某个文件链接即可在浏览器窗口中打开PDF文档进行浏览。
论文常用格式转换
常用的论文格式是DOC，而网上的资料主要是PDF。DOC文件是Microsoft公司开发的Office软件中的一种文件格式。它的优点在于应用广泛，渗透到社会的各个领域，它的编辑软件是Word。而PDF的全名是PORTABLEDOCUMENT FORMAT(便携式文档格式)，是ADOBE公司开发的一种格式，它的优点在于它的跨平台性、不错的压缩能力、良好的安全性。如何将它们有效整合，实现PDF与DOC格式之间的转换呢?
word转换为PDF
用Word写好论文后，如果要发表在网上，或者转到知网上去卖钱，将自己的资料给别人参考，也让别人提供一点费用，就需要将论文转成PDF格式。
方法一：文档“打印”法
操作方法：打开Word文档。鼠标单击左上角的“OFFICE按钮／打开”，在“打开”设置框中选择要转换的Word文档，单击“打开”按钮。选择打印机，单击“OFFICE按钮／打印／打印”，在“打印”设置框内，将“打印机”设置栏内“名称”选择为“ADOBE PDF”(见图2)，单击“确定”按钮。
在出现的“另存PDF文件为”设置框内，将“文件名”改为“规范要求”。单击“保存”，接着会出现“正在创建ADOBE PDF”提示栏，显示文件的转换进度。当转换完毕后，屏幕右下角会有提示，并自动启动ACROBAT软件显示转换后的文件效果。
方法二：调用PDFMAKER法
操作方法：鼠标单击“ACROBAT／创建PDF”，在出现的“另存ADOBE PDF文件为”设置栏内设置与上步相同，只是多了一些人性化的设置，比如增加了“功能完善的PDF”和“简单快捷的PDF”的选择，还可以对PDF的转换选项进行设置。转换为PDF时点击“保存”即可，本方法的执行速度没有方法一快，因为它还要调动底层的DISTILLER程序。
PDF转换为Word
网上下载了很多PDF，但如何将这些PDF直接转为Word为我所用?这就需要进行转换。
方法一：AOROBAT的“另存为”功能，
以刚转换完的“规范要求PDF”为例，鼠标单击“文，件／另存为”，在“另存为”设置框“文件名”设置栏内输入“规范要求DOC”，选择路径后单击“保存”按钮。“导出”功能也可达到同样效果。用另存为转换的好处是方便快捷，但转换的效果一般。
方法二：调用PDF2Word
下载安装软件后，单击程序快捷图标会出现程序主界面。单击“FILE/OPEN”命令，在出现的“OPEN PDFFILE”设置框中选择“规范要求PDF”，“PREFERENCES”设置框单击“确定”，在“另存为”设置框内“文件名”设置栏内输入转换后的文件名。单击“保存”，在弹出的提示框(见图3)里点击“确定”即可完成。这种方法转换的效果好，但须安装软件。
掌握ACROBAT的一些编辑技巧对于制作自己的PDF论文，是很有用的，下面以三个文件为例讲一下实际的应用。一个文件是上一步转换好的“规范要求PDF”(简称“文件1”)，另两个文件是网上摘录的两篇PDF论文(简称“文件2”、“文件3”)。看看我是如何将它们进行整合、替换与修改的。
实例一：把“文件2”插入到“文件1”之后。
操作方法：把鼠标定位在“文件1”最后一页，单击“文档／插入页面”，在出现的“选择要插入的文件”设置框内选择“文件2”。单击“选择”，在出现的“插入页面”设置框内“位置”设置栏下选择“之后”，选择“页面”提示框下“页面”参数，单击“确定”。
实例二：把“文件1”中的前两页提取出来，然后将“文件3”插入到新文件末尾，最后存成“文件4”。
操作方法：单击“文档／提取页面”，在出现的“提取页面”设置框内进行设置(“从1到2/6”表示当前文档共6页，要提取“第1页”和“第2页”)，单击“确定”。此时被提取的内容会存成一个临时文件，重复上步“插入页面”方法插入“文件3”。单击“文件／保存”，存为“文件4”即可。
实例三：在文件1中将插入的文件2部分替换为文件3。
操作方法：单击“文档／替换页面”，在出现的“选择包含新页面的文件”设置框内选择文件3，单击“选择”。在出现的“替换页面”设置框内进行设置(将文件1中第3-6页内容替换为文件3中的1-4页内容)。单击“确定”。之后会出现提示询问是否替换，单击“是”。
巧用辅助软件，“抓”出加密文字
从网上下载的PDF论文有些是设有密码保护的(鼠标单击“高级／安全性／口令加密”，然后设置打开口令和更改许可口令即可。)如果没有更改口令，就只能看看这些资料，而无法对其进行复制或转存操作。
下面以加密过的“规范要求.PDF”文件为例，介绍如何利用抓图软件来把加密的文字内容“抓”出来。
Step1：做好抓图准备。打开抓图软件HYPERSNAP6。用ACROBAT打开“规范要求.PDF”，移动到所需内容那个页面，并把比例调到100％。
Step2：调高抓图分辨率。在HYPERSNAP6中，鼠标单击“选项／默认图像分辨率”，在出现的“图像分辨率”设置框内将水平和垂直分辨率均设为“1200DPI”。
Step3：将抓图存成TIF格式。在ACROBAT中，按住快捷键“Ctrl+Shift+R”在所需文字处抓图，单击“另存为”图标，在出现的设置框内，输入“文件名”为“截图”，“保存类型”选择“TIFF”，单击“保存”。
二、实施教师“三化”工程，打造高素质“双师”教学团队
发展高等职业教育的重中之重是教师队伍建设。要以师德建设为引领，将提升教师素质、优化双师结构、聘任企业专家作为师资队伍建设的重点。在不断提高专任教师教学能力的同时，提升教师的工程实践能力，拓展国际化视野，让骨干教师参加企业新技术新工艺培训，参与专业建设，承担课程改革建设，指导毕业设计、学生竞赛、技术培训，主持教科研课题。要定期安排骨干教师出国培训。“要给学生一碗水，教师自己要有一桶水”，这一桶水必须是活水，流动的水，是知识不断更新的水。本专业通过提升教师学历，教师到企业做访问工程师，与企业技术人员共同进行产品开发和科技攻关，共同申报科研课题，为企业开发产品、解决技术难题等，使教师的工程实践能力有了一个质的变化。
三、搞好课程改革，推进素质教育
通过市场调研和职业岗位能力需求分析，确定应用电子技术专业毕业生的主要就业岗位和次岗及迁移岗位。［2］按照项目化课程教学理念，以学生岗位能力和职业素质培养为目标，在教学内容、教学方法、评价方法等方面进行改革，与职业岗位能力要求相对接，加强校企合作，与企业共同编写具有职业特色的项目化教材。多课程重新整合，实施课证融合。将考证内容穿插在实践教学中，实施理实一体化，既节约了考证时间，又提高了学生学习的效率，进一步完善了“能力核心、项目构架”的课程体系。如将“模拟电路技术”、“数字电路技术”与“电子元器件检验”相结合;“电子测量技术”课程的教学与“音视频设备检验员”、“无线电调试中级工”相结合。为了全面评价学生，摒弃一卷制的考核方法，构建多元评价机制，采取项目实施过程考核和课程终结性考核相结合，自评、互评、师评相结合的评价方式。根据课程的培养目标，制定评价标准，使课程尤其是基本技能训练类课程考核内容与职业岗位的要求相吻合。
四、以提高学生专业应用能力为目的，建设实践教学环境
以提高学生专业应用能力为目的，结合职业岗位的实际工作过程，重新设计应用电子技术专业综合实训课程的教学内容，以实现学生校内学习课程内容与实际工作流程的一致性。［3］实验、实训室建设以高技能人才培养为目标，加强实践教学师资队伍建设，实施一体化的教学方法，进行模块化的技能培训，以提高学生的技能水平，增强其就业竞争力，最大限度地满足学生求知、求技、求职的需要，满足社会对高职教育多样化的需求。与此同时，与行业、企业合作，建校外实训基地，形成多形式的校外实践教学基地，切实推动实践教学改革。充分利用企业先进设备、技术专家和企业文化等资源，在生产现场进行“电子元器件的焊接工艺”、“电子产品品质管理”等专业课程的教学活动。利用现代科技手段，建立校企数字传输课堂，将企业生产过程实时传送到课堂，通过企业工程师直接开展专业教学，真正实现校企联合教学。全过程注重学生“5S”规范、认真负责、效率观念、静电防护等职业素养的培养。
1）实时性。快速反应并不是实时性的核心内涵，快速性仅是系统实时能力的表现。当系统不能满足实时性要求时，必须提高系统的运行速度，而运行速度的提高会带来系统功耗加大、电磁兼容性下降等负面效应。因而在设计具体的控制系统时，在保证能满足实时性要求的条件下，应使系统的运行速度降到最低，以满足系统在功耗、可靠性和电磁兼容性等方面获得最佳的综合品质。
2）安全性。安全性是指产品防止、减少故障和事故的性能。硬件的耐高低温、耐电击、耐火花、阻燃等从原材料制作工艺到检测包装储运，有效的质量控制是关键；软件漏洞的隐患与后果，如功能的缺失、安全威胁与客户抱怨等，有一种名为“组策略”的手段提供对微处理器进行更改注册表来实现软件的安全。对车辆电子控制安全造成的威胁，可分成局部物理、远程和内部电子3大类。①局部物理性威胁。通过物理性地接入传动系统CAN网络并破坏通信，这种入侵式的攻击极易破坏汽车关键功能。其对策是在一个或多个ECU内部的某处存储着隐秘的私有密钥，用于受保护的通信通道，提供局部数据的保护服务，汽车算法、多媒体内容和保密资料都需要私钥存储进行数据保护，抵挡凌厉的入侵和攻击。②远程威胁。黑客通过侦测汽车的远距离无线接口寻找网络安全协议、网络服务和程序中的软肋，以找到内部各电子系统中的路径。与数据中心不同，汽车不可能拥有完整的IDS、IPS、防火墙和UTM，防卫机制的客观缺失需依靠汽车的关键系统必须与非关键的ECU完全隔离开，以确保驾驶安全。③内部电子威胁。虽然物理网络隔离是理想的方案，但接触点和干扰总是难以避免，安全标准有极大差异的系统间通信的干扰会很敏感。业界又出现强烈的设计整合趋势，使用更强大的多内核微处理器来实现不同系统的控制，从而将许多ECU变为虚拟的ECU，这将增加源于软件的威胁风险，从而导致操作系统缺陷、对密码系统的旁路攻击以及拒绝服务等。因而，关键和非关键的系统与网络之间的接口必须在最高管理层面进行论证和穷尽分析，并按ISO15408等评估安保等级（EAL）6+的最高等级安保标准进行验证，确认缺陷无虞。
3）可靠性。可靠性是指产品的平均无故障运行时间（MTBF）。为确保可靠性，在汽车电子电路上实施冗余设计，元器件应选用汽车级。高可靠性软件及安全工程实施原则（PHASE）协议支持最大限度地简化复杂性、软件组件架构、最低权限原则、安全软件和系统开发过程。
4）环保性。产品符合国家相关的环保标准和规定，包括产品是否含有毒、有害原材料，芯片是否含铅、镉，EMC辐射是否超标，须有严格的检测和认证。必须认识到切实实施ISO/TS16949和ISO14001仅是一项基础工作。
2我国汽车电子产业概况
市场化的经济体制带来了高效的资源配置，我国汽车电子产业在这10年间有了飞速的发展。在汽车产业高速发展的直接推动下，2012年我国汽车电子市场规模已逾2500亿元，连续7年增长率超过30％。其原因除市场需求迅猛发展外，还有国家政策带动、国际产业转移和地区竞争的促进。但由于基础研发工作薄弱，掌握的自主知识产权匮乏，产品在技术上还依附于国外，核心技术仍受制于人，至今没有世界知名的汽车电子产品品牌和供应商。石油资源日趋紧缺，人们对环境保护的意识在不断增强。国际上对汽车排放出台了一系列严格的标准，加上人们对汽车的安全性、舒适性和使用寿命的要求越来越高，汽车电子也越来越复杂，进入汽车电子零部件行业的门槛就越来越高。我国汽车电子产业虽实现了持续快速发展，产业的技术水平、规模、机构都得到了大幅度的提升，但这产业链中的成就仅局限于加工制造。硬件方面，元器件集成芯片几乎全从国外公司购买；软件方面，从开发工具到核心软件全由国外公司提供；生产方面，从贴片到出厂，从生产检测设备到技术规范、标准，也依循国外企业。现状是久负盛名的跨国芯片巨头能针对特定的应用提供专用芯片及解决方案，使汽车电子产品开发周期缩短，质量有保障，成本较低。这样更使我国目前几乎所有汽车电子单元全是由芯片厂商提供设计，而我们只是二次开发。微电子行业基础核心技术的薄弱是决定我国汽车电子产业在总体上受制于国际跨国公司的根本原因，必须彻底改变。
3汽车电子技术发展趋势
1）总线化和中央电子控制单元向汽车电子的整体化、系统化迈出了革新的一步。各电子控制单元通过总线进行通信，传输当前状态的信息，接受中央控制单元的指令并执行特定的功能，使车辆行驶功能控制达到最佳水平。总线化还使汽车制造核心技术由硬件逐渐向软件过渡，由谙熟全程制造技术和掌握汽车各系统、各零部件原理功能的龙头企业执掌制定切实可用通信协议的主动权。这就导致技术实力弱势的中小企业只得依附强势的大公司，促使行业兼并。
2）模块化。电子技术和多领域高新技术进行系统集成化汽车零部件产品的构成，便于国际化采购和整车厂组装。模块化就是根据需求定制，完成所需的功能，以标准模块的规格作大集成化的封装，提高功效和可靠性，也简化配套和整车制造工艺，有利于产品质量得到有效控制。结果将会使现在处于领先地位的行业寡头逐渐成为系统集成商，电子零部件企业承担的产品工作量越来越大，汽车零部件产业在汽车工业中的作用和地位更显重要。
3）智能化。微控制器大量进入汽车电子各系统，带来控制技术智能水平提高，性能更优越，控制成本更低。
4）规范化和高配普及化。新的汽车电子技术不断涌现、不断进步，但有些电子控制技术在汽车上实施还需历经一段时间，才能在标准配置上被确认。例如，轮胎智能压力监测系统（TPMS）与ABS、安全气囊并称为汽车3大安全系统。但目前，仅在奥迪A8、宝马7系/5系、奔驰S/E系列等高端车型中作为标准配置。在高度重视汽车安全性的当下，轮胎压力监测系统必然很快会成为所有汽车的标准配置。就如同ABS从出现到普及一样，需要一个过程。
5）重视传感器的研发。汽车电子技术的应用中无处不在的传感器，在控制技术环节里作用至关重要，应受到充分的重视。我国在传感器技术的演进发展和实践中虽已有一定基础性的成果，但因投入的研发资源远远不足，也显得十分薄弱。必须与汽车电子的研发齐头并进才能相得益彰。期望在“十二五”计划期间，我国传感器技术及产业迎头赶上。
6）“云控制”技术。计算机技术和信息融合技术已经发展到了云时代。“云控制”技术由以往的局部信息处理到信息共享到现代的信息融合，已经完全突破了汽车“传感器-避开障碍-目标-方向盘”的传统固有模式，使实现“目标-方向盘”的自动驾驶成为可能。“云驾驶”将大大提高识别道路行驶目标的效能，同时降低燃油耗费，将使驾驶由低事故向高可靠转变。
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、局部分布式认证和完全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，保证有效性和安全性，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。完全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可靠性。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。
硬件系统是该控制系统中的一个重要组成部分，且其也能够对整个控制系统的运行过程产生直接性的影响。因此，技术人员在对该控制系统的硬件系统进行构建的过程当中，就必须要严格依照国家的有关规定去进行。另外，为了提高硬件系统的运行效率，技术人员还必须要充分考虑到以下三个方面：（1）估算硬件的内存时要保证估计值的科学性与可靠性由于技术人员对硬件内存容量的需求会随着各种原因而不断改变，比如：技术人员自身的编程水平、技术人员对内存进行利用的效率以及模拟量的点数等。因此，技术人员在对硬件内存的容量进行估算时，就要站在整个系统的角度上，对系统的方方面面都进行一番全面的考量，然后再依据内存计算公式，对当前系统所需的硬件内存进行合理的估算，以确保估算值的科学性与可靠性。式中：C代表的是硬件内存的估算值；P1和P2分别代表的是开关量输入/输出时的点数；M代表模拟量的点数。（2）响应时间的计算要符合规范一般来说，因可编程控制器具有一种特殊的运行方式，所以它不会在连续很长的一段时间之内，都接受某种小于其自身运行周期的输入信号。另外，由于响应时间的计算公式为：式中：T代表的是响应时间；T输入滤波代表的是滤波输入的时间；T输出滤波代表的是滤波输出的时间；T运行周期代表的是可编程控制器的运行周期。因此，结合上述两个方面，并在对可编程控制器进行一番仔细的考量之后，得出最适用于该控制系统的可编程控制器的型号为：西门子系列的CPU226，该型号的可编程控制器的组成结构包括：电源、CPU以及输入/输出点。电源：为整个可编程控制器提供可安全、稳定的电力；CPU：执行控制系统发出的要求，并对控制系统中的所有数据信息进行有效的储存；输入/输出点：输入点可以从系统中的各种设备中采集可用信号，而输出点则负责对系统中的电机或者是其他设备进行有效的控制。（3）输入/输出点数的估算要符合系统要求输入/输出点数的估算值，对于整个控制系统来说，是非常重要的。其次，技术人员也可以通过输入/输出点数的估算值，来选择最有利于该控制系统的可编程控制器。所以，技术人员就必须要对输入/输出点数进行合理并符合规范的估算，并在获取到估算值之后，按照估算值的大小，选择一种适用于当前控制系统的可编程控制器。这样一来，也就可以在很大程度上提高可编程控制器的运行效率。依据估算值选择可编程控制器时，要预留出15%左右的输入/输出点数。结合钻探设备的应用特性来看，输入/输出点数的估算数据如表1所示。
1.2数据通信系统
该控制系统中的“数据通信”指的是：数据在同级或不同级之间实现传输或者是接收的一个过程，而该控制系统中的数据通信，也主要是依靠可编程控制器和上位计算机来实现的。其中，可编程控制器和上位计算机进行数据通信时所使用的端口号是RS485和RS232，且它们进行数据交互的模式是字符串模式。另外，它们实现数据交互的原理是：由可编程控制器把控制系统中的所有数据信息以及运行状态传输到上位计算机中，上位计算机一旦接收到这些数据信息和运行状态之时，就会立即对它们进行合理并有效的分析和处理。
1.3软件系统
搭建该控制系统软件系统的依据是控制系统流程图以及控制系统功能预设图；采用的编程软件V3.1STEPMicro/WIN；编程平台为计算机平台；辅助技术为计算机技术与通信技术。另外，技术人员在为该控制系统搭建软件系统的前一阶段，还应当对带式传送机的实际运行情况进行更深入的了解，然后再依据了解到的情况，对该控制系统的各个控制进程进行合理的设计。其中，该控制系统中所必备的控制进程包括以下几个：（1）把定时器作为控制系统软启动以及软停车操作的主要控制器，让操作人员通过对定时器进行时间预设的操作，使控制系统依照预定的速度规则，自动的实现软启动和软停车过程。（2）如果有停车要求时，控制系统可自动进行顺序断电操作。若遇突况导致的停车，控制系统也可直接切断系统中的所有电源，保证系统不会因此受到任何影响。其中，顺序断电需要借助定时器，其实现原理是：依据操作人员预先设置好的时间，进行断电操作。（3）利用“系统自检”功能，对整个控制系统的运行状态进行实时的监测与控制。倘若在监测与控制的过程当中，发现了系统中存在着的错误，那么该功能就会自动触发系统警报器，提示操作人员系统出现了问题。如果，控制系统中不存在任何错误，那么该功能就会执行下一个任务，从而让其继续对系统的运行状态进行检测与控制。（4）把定时器合理的运用到软件系统中，可以让可编程控制器在定时器的作用之下，实现自动起动或者是停止的操作。其具体表现在：当达到操作人员对定时器预置的时间之时，控制系统中的电机会在可编程控制器的作用下，开始实现运行，并在预置的某一时间段之内，达到相应的预置转速。另外，可编程控制器也可以依据其自身的输出频率，对控制系统中调速电机的运行速度进行合理的控制。
2机械电子式软启动装置控制系统研发的作用
机械电子式软启动装置控制系统的研发，不仅可以提高系统中负载的运行效率，还可以让整个控制系统实现无极调速的这一运行过程。由此可见，机械电子式软启动装置控制系统的研发，对我国各行各业来说，都有着一定的实质性应用价值。现对机械电子式软启动装置控制系统研发的作用进行简单的分析，并将其概括为以下几点：（1）有利于提高施工钻进的生产效率；（2）有利于企业对现场施工进行实施监测与控制，以防止错误操作给整个生产线造成的影响；（3）有利于降低钻井过程的生产成本；（4）有利于促进我国钻探行业的进一步发展；（5）有利于我国机械电子式软启动装置控制系统的创新；（6）有利于提升我国钻井施工行业的整体水平。
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，完全处于保险状态。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，保证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、自动化及高档化。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，从而保证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，从而保证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证整体系统的可靠性、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。
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。
一是面向社会上的企事业单位，因此要具有理论与实践相结合的高素质技术人才；同时又面向各个中、高职院校，因此还应是“双师型”人才。
2）机械电子工程专业人才培养特点。
职业教育培养人才是提倡理论与实践相结合，加大技能培训力度，培养的是社会需要的实用型、应用型、操作技术人才和管理人才。随着技术的发展，现在的设备都是将机械技术、电气技术高度集合而成的，因此，企业需要大量的能在现场处理设备故障的，既懂机械、又懂电气的机械电子工程专业的应用人才。
3）“理实一体化”教学特点研究。
一是将技能训练、知识传授和能力培养三者融为一体并且实现了有机组合；二是克服了理论与实践相脱节的弊端，加强了学生动手能力的培养；三是理实一体化教学方式体现了职业教育“理论必须、够用为度”的特点，同时符合高校教育高素质高技能人才培养目标。
4）机械电子工程专业“理实一体化”教学的实验室建设研究。
a.建立机械电子工作专业实验室信息管理系统。
要想让实验室利用率、设备使用率到达最佳，我们就必须对实验室进行科学的信息化管理。实验室信息管理系统一般能够实现网上排课、网上选课，网上布置、批改作业，以及一些相关的资料下载，实验室上课、教师上课情况。这样可以更好的制订实验室的建设计划，有利于实验室的资源共享和综合利用。
b.合理人事管理制度的建立。
首先，一个合理的人事管理制度可以促进实验室教师队伍水平的提高，教师可以将自己的理论知识应用到实践当中去，同时了解企业的发展动态和需求。教师通过实践学习技能水平得到了提高，优化了人才结构，加快了一支理论知识强、动手能力过硬的教师队伍建设。其次，创造能够使实验室队伍安心工作的环境；再次，实验室建设要和实验室队伍建设结合起来，保证实验室有专家型队伍从事高水平科研工作。最后，合理地配备实验室的人员，拥有一个高、中、低档次分明，知识结构合理，工作职责明确的实验室队伍是建设和管理好实验室的根本保证。
c.根据“理实一体化”教学改革进度逐渐配置实验室资源。
首先，要有合理的硬件资源做保障，因为理实一体化教学是在一个场所，也就是实验室即要完成理论教学又要完成实践教学，这就要求有与专业和规模相适应的硬件教学环境。其次，根据机械电子工程专业特点以及现有实验室的配备情况选择一门或几门具体代表性的课程进行理实一体化教学改革试点，改建工作循序渐进、以点带面，保证实验室资源的合理配备。最后，改建或新建的实验室要避免单一性，即能满足理实一体化课程的要求又能满足其他理论课程实验的要求，使实验室具有多样性，避免资源浪费。
d.结合“双师型”人才培养的教学需要建立实验室。
一为培养学生不同的师能，根据课程性质将实验室分为理论师能和实践师能实验室两大类，理论师能实验室主要以机械零件、原理及制造和液压等基础实验室组成，实验室的主要项目以演示螺纹联接受力、齿轮、蜗轮传动、减速器拆装、机构运动和机械制造工艺等。实践师能实验室主要以单片机、PLC、检测、电工、数控等实验室组成，主要完成各门课程的理论教学和实验教学活动。教师可以通过不同的实验室来培养学生不同的师能技巧，使其达到一个合格的双师型人才。二为适应社会，验室设备的组建要尽量与企业接轨，同时采取以班级为单位建立“理实一体化实验室”，设计并配置理实一体化实验项目模块和多媒体教学设备。上课期间教师通过多媒体设施授课或网络授课，实现了“讲与演示”、“听与练习”的结合。教师可以随时将理论教学与实践操作训练穿行，实现了将知识与技能紧密联系，增强了学生的直观体验，激发了学生的学习兴趣，达到培养双师型人才目的。
作业效率的定义是工程机械在单位时间内的作业量。提高作业效率往往会降低节能性。因此要比较节能性要在相同的作业效率下比较，这样的结果才是可信的。由以上分析可知，节能不只是取决于功率传递的效率和功率供求两方的动态匹配，还决定于不同功率流之间的有效配合，作业效率高低也会影响节能效果。
1.2以柴油机为例的工程机械功率流控制现状
从能量转换的定义上分析，工程机械的工作过程是不同能量形式相互转换、传递和对外输出功率的过程。想要分析工程机械的节能效果就要分析其功率流。对于使用柴油机当做动力源的工程机械，输出的动力最终来自储存在柴油中的化学能。柴油机将柴油的化学能转换为机械能，以转速和转矩的形式表达出来。这是柴油机的基本能量转换过程。目前采用的柴油机节能方法是全程调速或电控喷油等控制技术，这些技术能够有效地改善柴油机工作性能，降低油耗。采用液压泵吸取柴油机的机械能并将其转变为液压能，以流量和压力的形式表现出来，一般采用恒定功率控制、压力切断、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。柴油机是能量的供方，而液压泵是能量的需方，实际工作中对柴油机和液压泵使用转速感应控制或功率极限载荷控制等方法，以改变二者联合工作时的高能耗现状。而液压泵与液压阀是流量的供求双方，其中液压泵供给流量而液压阀需求流量。具体工作过程是液压阀吸取液压泵输出的液压能，然后液压系统的压力和流量等被调节至合理值进而输送给相应的执行机构。这个过程中大多使用变化流量控制方法以协调运转多执行机构，有些情况也会使用LUDV技术从而减少并联回路中负载变化对流量分配的影响。在这个系统中，液压阀直接由操作者控制。因此，液压泵和液压阀是流量的供方和需方的关系。为了协调这种供需关系，大多使用负流量控制策略或负荷传感控制策略。液压阀输出液压进而被油缸或发动机吸收，并向外输出机械能，机械能以力和位移或转速和转矩的形式表现。这些机械能中的一部分或全部对外界载荷做功，执行机构对外载荷的有效做功组成了有效功率。这就是柴油机工作过程中的功率流过程分析。由此可见，现在的元件效率控制技术、子系统功率控制技术和部件功率控制技术不能协调整机进行节能分析，只能在自己工作范围内达到局部最优值。
2工程机械全局节能控制系统
2.1全局节能控制系统
全局节能对于加强机械工作性能，降低能耗具有重要意义。为了建立广义节能定义下的全局节能控制系统，要将整机和外界负载作为研究对象，并将节能目标设定为传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率，达到最优节能效果。为了方便对节能效果进行定量分析，可以定义全局节能指标如下:全局节能指标=对外有效功/(油耗×作业时间)=有效功率/油耗从以上定义式可以看出，全局节能指标指的是单位时间单位油耗的工况下机械对外输出的有效功。这个定义考虑了传统节能控制技术、多执行机构的协同控制以及作业效率三个方面的内容，能够全面地评价工程机械能耗特性。全局节能目标的实现可以划分为三个小目标，即协同作业目标，作业效率目标以及传统节能目标。每个小目标还可以再往下细化为系统目标，部件目标和元件目标，对工程机械里面每个部件的协同作业情况，作业效率情况和能耗情况进行实时的控制，从而达到实现全局节能的效果。
2.2全电控系统电子节能控制技术
传统的节能控制已经能够达到局部最优，因此要想取得更大的节能成果只能突破传统节能控制技术，可以从以下三个方面实现:①改变固定参数功率匹配方法，实现不同工况下的动态功率匹配;②使用作业模式识别技术，即在不同作业模式的动态功率分配系统;③以操控人员的操作意图为出发点，建立不同操作模式的作业效率管理系统。以上目标的实现可以通过全电控节能控制技术和分布式节能控制技术来改善传统节能控制效果。
2.2.1全电控节能控制技术
全电控节能控制技术的实现使用电控喷油柴油机和电比例液压泵、电比例控制阀、电比例液压发动机。在全电控的能量传递条件下能够达到硬件功能的最小化的效果，增加硬件的通用化程度，达到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因为电控系统中的控制功能和专用功能是由系统软件实现的，所以在机械工作过程中根据实时工况和操作意图在线调节控制参数，实现参数匹配柔性化，以获取更好的、全面的、广泛的节能效果。
2.2.2分布式节能控制技术
全电控节能控制技术虽然能够实现对整机节能的控制，但是控制程序需要处理液压系统的实时压力信号，要求控制系统有很高的响应速度，目前技术水平仍然难以满足对压力信号实时处理的要求。为加快对机器运转数据处理速度，可以开发基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器和发动机控制器，也就是说每个控制器都连接了高速总线，加快处理速度。发动机控制器根据发动机的实时工况数据和用户操作意图改变发动机喷油多少，并将处理数据输送到总线，同时从总线上收取其他控制器的控制命令;液压泵控制器和液压阀控制器也执行类似的操作。基于总线的分布式控制系统可以有效地增加控制信息的运算和传送速度，满足全电控节能控制系统对数据处理速度的要求。
