發(fā)布時(shí)間：2023-03-21 17:06:37
序言：寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的汽車機(jī)電論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
當(dāng)今汽車電子技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用在現(xiàn)代汽車電器電路運(yùn)行及維修等領(lǐng)域，汽車技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合也已經(jīng)成為推動(dòng)汽車工業(yè)和電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。
2汽車電子技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)
2.1智能傳感器技術(shù)
隨著人民群眾的需求發(fā)展，智能化傳感器技術(shù)亟待普及。具體來(lái)講，未來(lái)的汽車傳感器應(yīng)具有模擬和處理信號(hào)的功能、對(duì)信號(hào)放大和處理的功能、較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力、自動(dòng)進(jìn)行校正功能等。
2.2多媒體娛樂(lè)與智能通訊系統(tǒng)
現(xiàn)階段，隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，信息通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的普及，交通指揮中心和司乘人員之間的通信已經(jīng)很通暢，未來(lái)更多的應(yīng)用將在網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航、行車指南、無(wú)線因特網(wǎng)以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動(dòng)和遠(yuǎn)程救援等方面開(kāi)展。汽車逐步將變成移動(dòng)的工作和休閑娛樂(lè)場(chǎng)所。
2.3安全防護(hù)技術(shù)
安全防護(hù)設(shè)計(jì)軟硬件兩個(gè)方面。硬件安全性從耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等方面考慮，質(zhì)量監(jiān)控是主要手段。軟件方面，軟件漏洞的隱患與后果，如功能的缺失、安全威脅等。對(duì)車輛電子控制安全造成的威脅，主要從局部物理、遠(yuǎn)程和內(nèi)部電子三個(gè)方面考慮。
3汽車電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域展望
（1）汽車整車系統(tǒng)總體控制。各功能單元通過(guò)總線進(jìn)行通信，傳輸信息，接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能，使車輛行駛功能控制達(dá)到最佳水平。系統(tǒng)化還使汽車制造核心技術(shù)同時(shí)重視硬件和軟件，由技術(shù)成熟者牽頭各相關(guān)企業(yè)制定切實(shí)可行的通信協(xié)議，使得技術(shù)實(shí)力弱勢(shì)的中小企業(yè)圍繞強(qiáng)勢(shì)的大公司，促使行業(yè)整體良性發(fā)展。
（2）功能模塊化。各種技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成化，使得汽車零部件產(chǎn)品功能模塊化，便于企業(yè)之間采購(gòu)和組裝。以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模塊的集成和接口，標(biāo)準(zhǔn)化的配套和整車制造工藝統(tǒng)一，有利于產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。汽車電子技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)功能模塊，使得所有功能模塊協(xié)調(diào)控制，統(tǒng)一服務(wù)于整個(gè)車輛。電子零部件企業(yè)承擔(dān)的職責(zé)將越來(lái)越大，汽車零部件產(chǎn)業(yè)在整個(gè)汽車工業(yè)中的作用和地位將越來(lái)越重要。
（3）高配成為標(biāo)配。汽車電子技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用變得普及。經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展，實(shí)際應(yīng)用。在未來(lái)汽車電子控制技術(shù)在汽車上將作為標(biāo)準(zhǔn)配置被使用。先如今，輪胎智能壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）與ABS、安全氣囊并稱為汽車三大安全系統(tǒng)，僅在奧迪A8、寶馬7系/5系、奔馳S/E系列等高端車型中作為標(biāo)準(zhǔn)配置。在電子技術(shù)的發(fā)展和人民大眾對(duì)汽車安全性的重視之下，不久的將來(lái)，這些東西很快會(huì)成為所有汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置?，F(xiàn)如今ABS已經(jīng)普及。
（4）傳感器技術(shù)的應(yīng)用。在汽車的電子控制過(guò)程中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國(guó)在高檔車輛上開(kāi)始逐步使用傳感器技術(shù)用于輔助的駕駛防撞。另外在汽車駕駛考試過(guò)程中，傳感器技術(shù)在考試各關(guān)鍵評(píng)分環(huán)節(jié)應(yīng)用，但是在普通的民用環(huán)節(jié)還缺少物美價(jià)廉的更多產(chǎn)品。傳感器相關(guān)產(chǎn)品必將在汽車電子技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用過(guò)程中起到較大作用，以促進(jìn)車輛駕駛的智能化。
（5）“云計(jì)算”技術(shù)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域應(yīng)用。目前IT技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了云時(shí)代?！霸朴?jì)算”可以把局部信息處理共享處理。未來(lái)汽車駕駛和控制突破“傳感器-避障-目標(biāo)-方向盤”的傳統(tǒng)固有模式，使實(shí)現(xiàn)“目標(biāo)-電子控制-方向盤-自動(dòng)駕駛”完全有可能。而且“云計(jì)算”將大大提高導(dǎo)航功能，降低出行者在陌生地區(qū)出行的壓力。
4結(jié)束語(yǔ)
智能交通系統(tǒng)（IntelligentTransportSystem,簡(jiǎn)稱ITS），通過(guò)建立起一種包括信息技術(shù)、電子控制技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的集成智能系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于交通運(yùn)輸管理體系中，從而實(shí)現(xiàn)全面、科學(xué)、實(shí)時(shí)、高效地對(duì)交通運(yùn)輸進(jìn)行綜合管理的目的。利用ITS系統(tǒng)能夠?qū)π腥?、道路及車輛進(jìn)行綜合管理和統(tǒng)一指揮，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸管理的規(guī)范化與統(tǒng)一化，對(duì)交通安全問(wèn)題的控制具有很大的促進(jìn)作用，使得行駛車輛的事故率得到控制并在一定程度上提高了交通安全系數(shù)。
2汽車電子監(jiān)測(cè)關(guān)鍵性技術(shù)分析
在智能交通系統(tǒng)中主要汽車電子技術(shù)、傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三各部分作用于汽車電子監(jiān)測(cè)，下面對(duì)前兩項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析：
2.1汽車電子技術(shù)
隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平的提高，真空管、集成電路、晶體管等技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)電子裝置的發(fā)展進(jìn)程并擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。電子技術(shù)在汽車中的應(yīng)用也逐漸受到了國(guó)內(nèi)外汽車行業(yè)的重視，自動(dòng)優(yōu)化控制技術(shù)、機(jī)電一體耦合技術(shù)以及電子技術(shù)等綜合交叉使得小系統(tǒng)商品的發(fā)展已逐漸專業(yè)化和成熟化。
2.2傳感器
傳感器即轉(zhuǎn)換器，通過(guò)以轉(zhuǎn)換行駛車輛電子設(shè)備之外信號(hào)的方式能夠有效實(shí)現(xiàn)將非電量轉(zhuǎn)化為電量并進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的，最終使得電能形態(tài)被轉(zhuǎn)換。由于傳感器具有獲取電子設(shè)備外信息的功能并實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛車輛安全性能的監(jiān)測(cè)，其作為汽車電子監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵性技術(shù)使得汽車能夠?qū)崿F(xiàn)電子化、自動(dòng)化及高檔化。通過(guò)利用傳感器的優(yōu)勢(shì)從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，對(duì)汽車行駛過(guò)程中的參數(shù)進(jìn)行控制監(jiān)測(cè)，能夠有效降低汽車燃耗及安全故障的發(fā)生率。同時(shí)將傳感器與微電腦信息處理功能相結(jié)合使其在汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)中具有關(guān)鍵性的作用。傳感器設(shè)置的數(shù)量一般都會(huì)以汽車的整體設(shè)計(jì)情況、軟硬件的配置以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的差異為依據(jù)，在其尺寸、形成及價(jià)格等方面進(jìn)行調(diào)整。傳感器的使用通常會(huì)受到較為嚴(yán)格的要求，由于汽車在行駛中需要適應(yīng)各種環(huán)境條件，環(huán)境溫度的變化、路面狀況及異常氣候等因素都會(huì)使汽車受到溫度變化的考驗(yàn)，因此傳感器的設(shè)計(jì)必須達(dá)到抗震、溫度耐受性、耐水及抗電磁干擾等要求。
3在ITS系統(tǒng)中對(duì)汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)
電子數(shù)據(jù)的采集方案設(shè)計(jì)作為ITS系統(tǒng)中汽車電子監(jiān)測(cè)技術(shù)的設(shè)計(jì)首先需要考慮的問(wèn)題，通常會(huì)以ITS系統(tǒng)的功能為前提對(duì)數(shù)據(jù)采集的時(shí)間間隔進(jìn)行合理設(shè)置，并對(duì)相關(guān)信號(hào)獲取的設(shè)備對(duì)象信息進(jìn)行采集，從而保證數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，這一方式即程序輪詢式數(shù)據(jù)采集。此外，還需采取必要手段對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)處理，從而保證系統(tǒng)能夠及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理以及信號(hào)來(lái)源設(shè)備的級(jí)別。例如，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)優(yōu)先對(duì)汽車的安全系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。汽車電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以車載嵌入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主要實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證整體系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性與靈活性。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、處理及信息傳輸與執(zhí)行三個(gè)模塊，并以下圖所示的具體流程進(jìn)行工作。其中數(shù)據(jù)采集模塊是通過(guò)集合紅外線、傳感器、超聲波、攝像機(jī)及激光雷達(dá)等技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車行駛中的路面情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)能夠?qū)τ行旭偮肪€發(fā)生變化等因素造成的異常及故障問(wèn)題進(jìn)行快速反映，并收集汽車全局信號(hào)對(duì)其各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。通過(guò)利用傅里葉對(duì)采集數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和判斷，使得故障診斷就有合理的參考依據(jù)。
4結(jié)語(yǔ)
Keywords:automotiveelectronics,reconfigurablecomputing,reconfigurable-logicdevice,dynamicreconfigurabletechnology.
1引言
汽車歷經(jīng)百余年的發(fā)展，其機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到了近乎完美的程度，業(yè)界對(duì)汽車機(jī)械性能的改善已經(jīng)很難再有更大的提升空間。為了提高汽車的可靠性、功能性和舒適性，電子技術(shù)在汽車上被廣泛應(yīng)用。電子技術(shù)與機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)合，被認(rèn)為是當(dāng)前汽車技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的一次“革命”。
汽車電子技術(shù)是汽車設(shè)計(jì)中的核心技術(shù)。汽車電子化的程度是衡量一個(gè)國(guó)家汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。汽車的設(shè)計(jì)者利用汽車電子技術(shù)開(kāi)發(fā)新的車型，把它作為改善和提高汽車整體水平所采用的最重要的技術(shù)方案；汽車制造商則通過(guò)加快汽車電子化的進(jìn)程，把增加汽車電子裝置的數(shù)量等措施作為汽車的新賣點(diǎn)和奪取未來(lái)汽車市場(chǎng)的最重要手段。目前在國(guó)際上的中、高檔轎車的設(shè)計(jì)中，汽車電子產(chǎn)品平均已經(jīng)占到了汽車制造成本的27。這個(gè)數(shù)字還在不斷創(chuàng)造新高。據(jù)英飛凌（Infineon）公司預(yù)測(cè)，到2010年用于轎車上的汽車電子裝置的支出平均將占到整車制造成本的50。而在我國(guó)，每輛汽車的平均汽車電子設(shè)備應(yīng)用比例要比國(guó)際水平低5.5倍[1>。汽車電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是目前我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)步所面臨的一大契機(jī)和挑戰(zhàn)。
可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)成形于上個(gè)世紀(jì)九十年代中期[2>。如圖1所示，其主要思想是利用可重構(gòu)邏輯器件（如FPGA）的可重構(gòu)特性，通過(guò)不同的器件配置文件來(lái)改變器件實(shí)現(xiàn)的功能，從而能夠以硬件的性能靈活實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用?？芍貥?gòu)計(jì)算技術(shù)避免了微處理器計(jì)算模式因?yàn)槿≈?、譯碼等步驟導(dǎo)致的性能損失，同時(shí)也消除了專用集成電路（ASIC）計(jì)算模式因?yàn)榍捌谠O(shè)計(jì)制造的復(fù)雜過(guò)程帶來(lái)的高代價(jià)和不可重用等缺陷?？芍貥?gòu)計(jì)算技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用在了很多領(lǐng)域，如目標(biāo)匹配、大數(shù)值運(yùn)算等等，都取得了非常好的效果。
圖1：微處理器、可重構(gòu)計(jì)算、專用集成電路等三種計(jì)算模式的比較
汽車電子產(chǎn)品有著很多特殊的需求，而可重構(gòu)計(jì)算作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，具有的高性能、高靈活性、低開(kāi)發(fā)周期、低成本等特征非常適合于汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用。
2汽車電子領(lǐng)域的需求分析
從1950年美國(guó)通用公司開(kāi)創(chuàng)了將半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域的先河—將晶體管收音機(jī)安裝在汽車上開(kāi)始，汽車電子產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)50多年的發(fā)展，目前已經(jīng)形成了功能多樣化、技術(shù)一體化、系統(tǒng)集成化、通信網(wǎng)絡(luò)化、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù)特征。當(dāng)前，汽車電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了優(yōu)化人-汽車-環(huán)境的整體關(guān)系的研究階段。汽車在滿足安全、節(jié)能、環(huán)保的同時(shí)，將進(jìn)一步滿足人們生活的需要，向舒適、便利、高效、數(shù)字化、信息化和智能化方向發(fā)展。
汽車電子技術(shù)主要有兩個(gè)大的應(yīng)用領(lǐng)域：一個(gè)是汽車電子控制系統(tǒng)，另一個(gè)是車載汽車電子裝置[3>。其中，汽車電子控制系統(tǒng)是機(jī)械和電子相結(jié)合的汽車電子產(chǎn)品，它的工作狀況會(huì)直接影響到汽車的性能。而車載汽車電子裝置則是可以在汽車環(huán)境下獨(dú)立使用的電子裝置，它的性能好壞并不影響汽車的性能。相比之下，汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)涉及到了機(jī)械和電子兩個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，這兩部分的研發(fā)要協(xié)同進(jìn)行，所以整個(gè)過(guò)程比較復(fù)雜。車載電子裝置是IT行業(yè)中的應(yīng)用在汽車領(lǐng)域的擴(kuò)展，種類較多，例如遙控中央門鎖、車載電話、后座娛樂(lè)系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、車載計(jì)算機(jī)等等。這些產(chǎn)品因和整車的性能無(wú)關(guān)，可以獨(dú)立地進(jìn)行開(kāi)發(fā)，所以和汽車電子控制系統(tǒng)相比，在開(kāi)發(fā)的環(huán)節(jié)上比較簡(jiǎn)單。
汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮蛹夹g(shù)發(fā)展的主要需求有如下幾個(gè)方面：
·性能高。目前在汽車電子產(chǎn)品中對(duì)性能要求最高的部分是車內(nèi)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)。一個(gè)信息娛樂(lè)系統(tǒng)可能包括多通道音頻系統(tǒng)、DVD播放器、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)以及免提移動(dòng)電話等等。這些子系統(tǒng)中涉及到的功能（如視頻處理等操作）需要強(qiáng)大的信號(hào)處理能力，對(duì)性能要求極高。另外，隨著汽車主動(dòng)安全理念的深入人心，新的汽車安全系統(tǒng)開(kāi)始采用圖像、視頻和雷達(dá)處理，同時(shí)引擎和剎車控制系統(tǒng)也將采用更復(fù)雜的計(jì)算控制策略，計(jì)算量龐大的實(shí)時(shí)運(yùn)算將在應(yīng)付突發(fā)事件的時(shí)候發(fā)揮重要作用。這也給相關(guān)的汽車電子產(chǎn)品的處理能力提出了挑戰(zhàn)。
·靈活性強(qiáng)。汽車的設(shè)計(jì)者和制造商都面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題是必須保證汽車電子設(shè)備的壽命與汽車的壽命相匹配。汽車電子設(shè)備的生命周期很短，不斷出現(xiàn)的新興的汽車標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)本身的不斷變化進(jìn)一步導(dǎo)致選擇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)必須考慮到其壽命、靈活性以及被接受的廣泛程度。為了保證汽車電子產(chǎn)品能夠緊跟汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，就要求汽車電子產(chǎn)品具有相當(dāng)?shù)撵`活性使其能夠根據(jù)需求做適時(shí)的改動(dòng)。在當(dāng)前各種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，而業(yè)界又缺乏占據(jù)有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，對(duì)汽車電子技術(shù)的這一需求顯得尤其重要。
·可靠性高。汽車作為一類特殊的產(chǎn)品，經(jīng)常會(huì)工作在惡劣的環(huán)境下，這對(duì)應(yīng)用在其中的電子產(chǎn)品的可靠性提出了嚴(yán)格要求。電子產(chǎn)品的精密性使它成為影響整車可靠性、安全性的重要因素。特別是在汽車電子控制系統(tǒng)中，高溫的工作環(huán)境往往會(huì)給電子產(chǎn)品帶來(lái)?yè)p傷，這極大地增加了整車的危險(xiǎn)性。這就要求電子產(chǎn)品能夠抵御住惡劣工作環(huán)境的干擾，同時(shí)具有適當(dāng)?shù)娜蒎e(cuò)能力，能夠在受到部分損傷的時(shí)候?qū)⑵湓斐傻挠绊懡档阶畹汀?/p>
·開(kāi)發(fā)時(shí)間短。盡量縮短新車型新產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間是汽車設(shè)計(jì)者和制造商追求的目標(biāo)之一。圖2顯示出在汽車電子產(chǎn)品方面的新技術(shù)研發(fā)周期是非常短的。這就要求汽車電子技術(shù)的研發(fā)需要有方便快捷的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，并且在技術(shù)研發(fā)上有延續(xù)性和可復(fù)用性，盡量縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。特別是在車載汽車電子裝置的研發(fā)中，因?yàn)樗鼈兣c汽車本身的性能無(wú)關(guān)，所以更可以不受到整車其它部分研發(fā)進(jìn)展的約束，需要在盡量短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出適合需要的產(chǎn)品。
·成本低。汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)價(jià)格的影響十分敏感。價(jià)格是決定汽車產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素之一。選用合適的技術(shù)、材料和器件對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著汽車電子產(chǎn)品在整車成本中所占份額的增加，盡量降低這部分電子產(chǎn)品的成本是一個(gè)極為關(guān)鍵的問(wèn)題。
圖2：汽車領(lǐng)域項(xiàng)目創(chuàng)新周期和開(kāi)發(fā)時(shí)間示意圖[4>
以上我們討論了在汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品技術(shù)的一些基本需求。除此之外汽車電子產(chǎn)品還需要盡量降低能耗以及減少占據(jù)的空間等。
3可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用前景
在當(dāng)前的汽車電子產(chǎn)品中，大量使用了微處理器和專用集成電路實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵功能?？芍貥?gòu)計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)為汽車電子產(chǎn)品提供了另一個(gè)高效靈活的選擇。
可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展主要依賴于可重構(gòu)邏輯器件技術(shù)和動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，目前商用的可重構(gòu)邏輯器件在單片上已經(jīng)可以集成數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的基本邏輯門單元和其它各種復(fù)雜的計(jì)算邏輯，甚至有的高端器件上已經(jīng)集成了多個(gè)微處理器核進(jìn)一步加強(qiáng)器件的計(jì)算能力[5>。這為原來(lái)只是用于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的膠合邏輯和原形系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可重構(gòu)邏輯器件能夠逐步占領(lǐng)計(jì)算系統(tǒng)的核心地位提供了基本支持。動(dòng)態(tài)重構(gòu)是當(dāng)前可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一，它是指在不影響當(dāng)前系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，將可重構(gòu)邏輯器件上的部分資源配置為新的功能，從而提高資源利用率和增加系統(tǒng)性能。動(dòng)態(tài)重構(gòu)是可重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展方向，目前主要集中在如何減少器件重構(gòu)開(kāi)銷、優(yōu)化資源調(diào)度等方面的研究上。
與傳統(tǒng)的采用微處理器和專用集成電路的汽車電子產(chǎn)品相比較，利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的汽車電子產(chǎn)品具有以下優(yōu)點(diǎn)：
·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)能夠高效實(shí)現(xiàn)特定功能。可重構(gòu)邏輯器件上都是硬連線邏輯，它是通過(guò)改變器件的配置來(lái)改變功能的。器件的配置信息一旦被加載，整個(gè)系統(tǒng)就可以以硬件的性能大大加快功能的實(shí)現(xiàn)。汽車電子產(chǎn)品中那些計(jì)算量龐大的功能，典型的例子如視頻處理，其核心算法是定點(diǎn)數(shù)據(jù)上的算術(shù)密集型信號(hào)處理操作。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，這些操作是適合在可重構(gòu)邏輯器件上高效實(shí)現(xiàn)的。將可重構(gòu)邏輯器件用于加速核心算法的執(zhí)行，再補(bǔ)充另外的微處理器與之耦合用于執(zhí)行輔助功能，如輸入、輸出等操作，是很好的可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)的構(gòu)建方式。目前已經(jīng)有多個(gè)利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的高效的視頻處理系統(tǒng)，并已經(jīng)在汽車電子領(lǐng)域廣泛使用[6>。
·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)能夠通過(guò)動(dòng)態(tài)改變器件配置來(lái)靈活滿足多種功能需求。動(dòng)態(tài)可重構(gòu)特性使得同一可重構(gòu)邏輯器件能夠滿足不同的設(shè)計(jì)需求，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)的專用集成電路計(jì)算模式不能夠達(dá)到的。汽車電子產(chǎn)品不同于一般的電子產(chǎn)品，它受到了很多因素的束縛。例如車型的限制，采用相同基本設(shè)計(jì)的同一款汽車會(huì)有經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)型和豪華型等不同型號(hào)。這就要求針對(duì)不同的型號(hào)都要有相應(yīng)的電子產(chǎn)品支持。為每個(gè)型號(hào)的汽車都分別設(shè)計(jì)專門的計(jì)算核心單元和電路的代價(jià)是高昂的，可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)就可以消除這個(gè)障礙。汽車設(shè)計(jì)者可以僅開(kāi)發(fā)出一款運(yùn)用了可重構(gòu)邏輯器件的原型系統(tǒng)，然后根據(jù)不同的車型要求靈活地將可重構(gòu)邏輯器件配置為相應(yīng)的功能。另外，由于在業(yè)界缺少占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)，采用何種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也是設(shè)計(jì)者必須解決的難題。例如，當(dāng)前車上總線就有LIN、CAN、MOST等多種標(biāo)準(zhǔn)共存，不同標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)都有很大差異，為了使這些總線標(biāo)準(zhǔn)間不發(fā)生沖突，就可以考慮利用可重構(gòu)邏輯器件作為各標(biāo)準(zhǔn)間的橋接邏輯。
·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)適合惡劣工作環(huán)境下的應(yīng)用。當(dāng)前的可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)已經(jīng)經(jīng)受住了很多極端工作環(huán)境的考驗(yàn)，例如NASA的“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)火星車上就使用了大量可重構(gòu)邏輯器件。在汽車應(yīng)用領(lǐng)域，溫度會(huì)給汽車電子產(chǎn)品帶來(lái)最大的損傷。業(yè)界最高的節(jié)點(diǎn)溫度是150攝氏度，而用于惡劣環(huán)境下的可重構(gòu)邏輯器件的特殊封裝足夠保證系統(tǒng)在此情況下的正常運(yùn)行。利用可重構(gòu)邏輯器件的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是不需要微處理器必需的散熱系統(tǒng)，大大減少了電子產(chǎn)品占據(jù)的空間。另外可重構(gòu)邏輯器件具有的大量的冗余可重構(gòu)邏輯資源，使得當(dāng)器件的某些區(qū)域被破壞的時(shí)候，系統(tǒng)可以使用動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)自動(dòng)避開(kāi)這些區(qū)域同時(shí)利用周邊的其它邏輯資源組合替代該區(qū)域被破壞的功能。
·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)具有強(qiáng)大的技術(shù)支持來(lái)加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。不同于專用集成電路的設(shè)計(jì)，可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)不需要大量的NRE（Non-RecurringEngineering）工作。器件廠商會(huì)配合不同的可重構(gòu)邏輯器件提供相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具和流程，同時(shí)還會(huì)提供大量參考設(shè)計(jì)和IP核以減少設(shè)計(jì)者的重復(fù)勞動(dòng)并提高設(shè)計(jì)的可靠性。還有很多技術(shù)已經(jīng)成熟的仿真工具和驗(yàn)證工具可以在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段用于保證設(shè)計(jì)的正確性，減少了出錯(cuò)返工導(dǎo)致的時(shí)間浪費(fèi)。
·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的使用能夠大大降低系統(tǒng)成本。系統(tǒng)成本的降低主要體現(xiàn)在兩個(gè)部分：一個(gè)是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，另一個(gè)是在運(yùn)行過(guò)程中。目前的車用可重構(gòu)邏輯器件的單價(jià)最低已經(jīng)降至1.5美元，而且利用它實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)成本又遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于專用集成電路?？芍貥?gòu)邏輯器件的靈活性使得它不必像專用集成電路一樣，一個(gè)細(xì)微的修改就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電路的重新設(shè)計(jì)與制作。同時(shí)，在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候經(jīng)過(guò)分析可以確定有的功能不會(huì)同時(shí)被使用，那么設(shè)計(jì)者就可以考慮利用動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)在不同的需求時(shí)段里分別實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能，做到“一片多用”，節(jié)省了資源、空間和成本。
從上面的討論可以看出，將可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢(shì)，是切實(shí)可行的技術(shù)方案。當(dāng)前，業(yè)界也已經(jīng)注意到了可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用前景。
4可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域面臨的問(wèn)題
雖然可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，但是在汽車電子領(lǐng)域具體應(yīng)用的時(shí)候，還會(huì)面臨很多問(wèn)題。下面列舉幾個(gè)最典型的問(wèn)題：
·可重構(gòu)邏輯器件的選型。目前生產(chǎn)商用可重構(gòu)邏輯器件的幾大廠商：Xilinx，Actel，Altera和Lattice等都已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注汽車電子領(lǐng)域并陸續(xù)有產(chǎn)品推出。這些產(chǎn)品的硬件結(jié)構(gòu)、處理能力和市場(chǎng)價(jià)格等都各不相同。如何針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行合適的器件選型是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。當(dāng)前的可重構(gòu)邏輯器件基本都是基于SRAM、Flash或者反熔絲技術(shù)。這三種技術(shù)各有千秋，其中主流的基于SRAM的器件目前已經(jīng)具有非常強(qiáng)大的處理能力；基于Flash的器件較少但是性價(jià)比較高；基于反熔絲技術(shù)的器件不具有多次重構(gòu)的能力但是可靠性較好。所以針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行器件選型需要在對(duì)應(yīng)用和器件信息都非常熟悉的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
·可重構(gòu)邏輯器件上應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。雖然目前已經(jīng)有多種方法簡(jiǎn)化了利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)過(guò)程。但是用硬件描述語(yǔ)言或者硬件原理圖來(lái)設(shè)計(jì)由可重構(gòu)邏輯器件執(zhí)行的應(yīng)用程序?qū)τ诖蟛糠謶?yīng)用開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)還是陌生和困難的。為了排除軟件設(shè)計(jì)者在軟件算法的硬件化實(shí)現(xiàn)中碰到的困難，已經(jīng)有多種類高級(jí)語(yǔ)言的硬件描述語(yǔ)言被開(kāi)發(fā)出來(lái)，但是這些技術(shù)還并不成熟。由EDA軟件廠商推出的各種硬件應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件，也還存在著一些局限和缺陷，而且不能夠完全發(fā)揮出可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的威力。這就要求汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者務(wù)必掌握利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的設(shè)計(jì)思想并將其滲透到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中去。
·可重構(gòu)邏輯器件的可靠性保證。不同于傳統(tǒng)的微處理器和專用集成電路計(jì)算模式，可重構(gòu)邏輯器件是通過(guò)改變器件配置來(lái)改變功能的。特別是基于SRAM的器件，是由存儲(chǔ)在器件上的配置信息來(lái)控制器件中各邏輯單元間的硬連線的。因此通過(guò)配置端口輸入其它的配置信息就可能改變甚至損壞器件的功能，而在以前則不會(huì)出現(xiàn)類似情況。為了防范這些問(wèn)題，就需要在關(guān)鍵電子設(shè)備上采用基于反熔絲技術(shù)的只能一次重構(gòu)的可重構(gòu)邏輯器件或者使用對(duì)配置信息加密等方法。
·動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)的研發(fā)與使用。雖然動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)在理論上已經(jīng)有了很大發(fā)展，并且有很多原型系統(tǒng)已經(jīng)被開(kāi)發(fā)。但是由于技術(shù)條件限制，目前缺乏具有普適性的研發(fā)方法，真正使用在產(chǎn)品上的技術(shù)也還有一些不足。這需要業(yè)界和學(xué)術(shù)界協(xié)作，針對(duì)汽車電子領(lǐng)域的關(guān)鍵應(yīng)用進(jìn)行攻關(guān)，盡量多地將當(dāng)前已經(jīng)成熟的動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)應(yīng)用在汽車電子產(chǎn)品上，帶來(lái)高效率、高資源利用率等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)開(kāi)展對(duì)動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)的方法學(xué)的研究，為將動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)更廣泛地應(yīng)用在電子產(chǎn)品領(lǐng)域提供技術(shù)保障。
汽車電源模擬測(cè)試系統(tǒng)的原理如圖1所示，分為波形采集與波形模擬和測(cè)試輸出兩部分。波形采集部分：由于汽車在研發(fā)過(guò)程中，需經(jīng)歷樣車的不同的階段，在這些過(guò)程中，車載電器件的開(kāi)發(fā)也不是一蹴而就的。通常車載電器件根據(jù)階段性被分成C樣件、B樣件以及A樣件（最終穩(wěn)定狀態(tài)）。也就是說(shuō)在樣車各階段時(shí)，不能保證每種車載電器件的狀態(tài)都是A類樣件，因此，各階段時(shí)，存在汽車啟動(dòng)瞬間電源電壓變化的不同。而啟動(dòng)瞬間電源電壓波形的獲取較為簡(jiǎn)單（見(jiàn)圖1中波形采集部分），利用示波器，采集汽車蓄電池正負(fù)兩端在啟動(dòng)瞬間的電壓即可。對(duì)于波形模擬及輸出測(cè)試部分，使用NI工控機(jī)和程控電源的USB通信，同NI-VISA（virtualinstrumentsoftwarearchitecture）建立連接，通過(guò)LabVIEW軟件編程錄入采集的啟動(dòng)電壓波形，并對(duì)程控電源進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，模擬輸出，對(duì)被測(cè)樣件實(shí)時(shí)測(cè)試。
2測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2.1NI-VISA調(diào)用程控電源功能的實(shí)現(xiàn)
在本測(cè)試系統(tǒng)中，工控機(jī)采用NI公司的PX-I-8110，可編程直流電源采用TOELLNER公司生產(chǎn)的TOE8815-64。工控機(jī)與可編程直流電源之間的通信利用Agilent公司的USB/GPIB轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)[1]。在利用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)控制程序時(shí)，需要使用LabVIEW軟件中的[VISAOpen]子VI，并指定程控交流電源的GPIB地址，例如在本測(cè)試系統(tǒng)中程控直流電源的GPIB地址為GPIB0：1：IN-STR，通過(guò)這樣的設(shè)置就可以建立起工控機(jī)與直流電源之間的聯(lián)系[1]。
2.2可編程直流電源的控制指令的實(shí)現(xiàn)
在測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行模擬輸出時(shí)，最重要的是將采集到的波形進(jìn)行提煉，并通過(guò)控制程控直流電源進(jìn)行輸出。在這里，需要設(shè)置的參數(shù)為電壓、電流、時(shí)間以及起始和結(jié)束地址等。在GPIB模式下，TOE8155的控制可被設(shè)置為“聽(tīng)”模式和“說(shuō)”模式。TOE8155的指令架構(gòu)符合IEEE-488.2標(biāo)準(zhǔn)，除了上述標(biāo)準(zhǔn)中通用的指令外，TOE8155還具有專門的控制指令集，可通過(guò)工控機(jī)對(duì)直流電源進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和輸出控制，且需要向直流電源傳送符合TOE8155語(yǔ)法格式的控制指令[2]。其中，在本測(cè)試系統(tǒng)中需要用到的TOE8155特定的部分主要指令有[3]：（1）FBbbb將程序設(shè)置為觸發(fā)模式，循環(huán)次數(shù)設(shè)置為bbb（=0...255）；（2）FCVaaa,eee初始地址為aaa，終止地址為eee間的電壓值線性計(jì)算；aaa=0...999，eee=0...999；（3）FCCaaa,eee初始地址為aaa，終止地址為eee間的電流值線性計(jì)算；aaa=0...999，eee=0...999；（4）FCTaaa,eee初始地址為aaa，終止地址為eee間的時(shí)間值線性計(jì)算；aaa=0...999，eee=0...999；由于這些特定指令，在LabVIEW中并無(wú)現(xiàn)成的控件可供使用，因此，在程序設(shè)計(jì)時(shí)，相當(dāng)一部分的工作量為針對(duì)特定指令控件子VI的編程。以FCV指令為例，其子VI的LabVIEW編程見(jiàn)圖2和圖3。汽車啟動(dòng)瞬間的電源電壓波形不是一個(gè)周期性、規(guī)律的電壓波形，見(jiàn)圖4（某汽車啟動(dòng)瞬間的因此，在進(jìn)行模擬電壓的設(shè)定時(shí)，這種電壓信號(hào)是由幾段不同狀態(tài)的電壓信號(hào)組成的，程序定義時(shí)不僅要設(shè)置每段電壓信號(hào)的電壓幅值、持續(xù)時(shí)間，和起始終止地址位等信息，還有設(shè)置兩端相鄰電壓信號(hào)之間的過(guò)渡時(shí)間[4]。在本設(shè)計(jì)中，是利用LabVIEW軟件中的簇和條件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的[3]。寫入波形程序編輯見(jiàn)圖5。
2.3自動(dòng)測(cè)試的實(shí)現(xiàn)
前面提到，測(cè)試系統(tǒng)中很重要的一部分是波形采集，這個(gè)需要針對(duì)不同的車型，以及各不同車型的不同階段。這意味著需要進(jìn)行大量的模擬波形的調(diào)用并輸出。因此，采用自動(dòng)測(cè)試的方式可以有效地降低測(cè)試人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，更能提高測(cè)試系統(tǒng)的效率。在本測(cè)試系統(tǒng)中，利用Test-stand與sequenc系列調(diào)用測(cè)試程序的子VI，其架構(gòu)見(jiàn)圖6[5]。由于成本的考慮，車載電器件往往多為平臺(tái)產(chǎn)品，但是也存在個(gè)別車載電器件是專用件的情況。因此在技術(shù)人員選擇測(cè)試波形的分類時(shí)，參考圖7的測(cè)試流程進(jìn)行操作。測(cè)試系統(tǒng)的操作時(shí)，首先選擇被測(cè)DUT所應(yīng)用的車型，其次，導(dǎo)入該車型的電源曲線，并進(jìn)行模擬測(cè)試。在測(cè)試完成后，判斷該DUT是否為平臺(tái)化產(chǎn)品，如果判定結(jié)果為“是”，則導(dǎo)入該DUT所應(yīng)用的各車型電源曲線，并進(jìn)行模擬測(cè)試；如果判定結(jié)果為“否”，則再次進(jìn)行是否隨即抽取模擬波形并測(cè)試的判定。若判定結(jié)果為“是”，則隨機(jī)導(dǎo)入電源曲線，并進(jìn)行模擬測(cè)試，若判定結(jié)果為“否”，則完成測(cè)試，退出程序。
3驗(yàn)證及總結(jié)
一、技能訓(xùn)練過(guò)程中應(yīng)注重“三個(gè)結(jié)合”
“三個(gè)結(jié)合”是指在電工技能訓(xùn)練中要注重講解示范與示范練習(xí)相結(jié)合、循序漸進(jìn)與啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合、正確評(píng)價(jià)與反饋整改相結(jié)合。
1、講解示范與規(guī)范練習(xí)相結(jié)合
講解和示范在技能訓(xùn)練過(guò)程中是不可缺少的，準(zhǔn)確講解與標(biāo)準(zhǔn)示范有利于學(xué)習(xí)者不斷的調(diào)整頭腦中的動(dòng)作表象，形成準(zhǔn)確的定向映象，進(jìn)而在實(shí)際操作中可以調(diào)節(jié)動(dòng)作的執(zhí)行。示范操作必須按照正確的姿勢(shì)去準(zhǔn)確地操作，教師的肢體移動(dòng)，一招一式，乃至指向解說(shuō)必須標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，不能有任何的多余動(dòng)作、不良動(dòng)作，更不能有錯(cuò)誤動(dòng)作，以免造成學(xué)生錯(cuò)誤模仿。練習(xí)是技能形成的基本途徑，是有目的的、有步驟、有指導(dǎo)的活動(dòng)。教師的準(zhǔn)確講解結(jié)合操作示范，可以使學(xué)生具體、直觀的感受到所學(xué)操作技能的形成過(guò)程，加深對(duì)技能訓(xùn)練內(nèi)容的理解。
在汽車電工技能訓(xùn)練過(guò)程中，教師對(duì)每一種電工工具、儀表儀器的使用方法要講解清楚。例如：關(guān)于萬(wàn)用表的使用，教師要講清以下幾個(gè)方面：①萬(wàn)用表要水平放置；②使用前應(yīng)先檢查指針是否指在零點(diǎn)；若不指在零點(diǎn)，應(yīng)先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零；③萬(wàn)用表面板上有兩個(gè)插孔，分別標(biāo)注“+”、“-”兩種符號(hào)。測(cè)量時(shí)，應(yīng)把紅色表棒插入“+”插孔，黑色表棒插入“-”插孔；④根據(jù)測(cè)量的種類和量程調(diào)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的位置；⑤選擇合適的量程。測(cè)量電壓和電流時(shí)，如事先不知道被測(cè)量的大小，應(yīng)把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到最大量程試測(cè)，然后根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)情況逐步變換為合適的量程，再進(jìn)行測(cè)量；萬(wàn)用表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之二位置以上時(shí)，表明量程合適，測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確。測(cè)量電阻時(shí)，萬(wàn)用表的指針偏移到歐姆中心值時(shí)，測(cè)量結(jié)果最準(zhǔn)確。⑥萬(wàn)用表使用完畢后，務(wù)必將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于交流電壓的最高量程檔，以防他人誤用，造成損壞。
在準(zhǔn)確講解的基礎(chǔ)上，結(jié)合動(dòng)作示范，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范練習(xí)，做到講練一體化。因?yàn)閷?shí)習(xí)教學(xué)就是以專業(yè)理論的系統(tǒng)性和工藝過(guò)程的連貫性為內(nèi)在聯(lián)系的技術(shù)技能的有效傳授方式，所以在給學(xué)生作操作示范的過(guò)程中，應(yīng)輔以必要的“解說(shuō)詞”，交待動(dòng)作的順序和要領(lǐng)，講清操作的關(guān)鍵和理由。講解的語(yǔ)言應(yīng)當(dāng)注意邏輯性和專業(yè)術(shù)語(yǔ)化。例如：使用萬(wàn)用表測(cè)量電阻，第一步，把萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)放在電阻檔上，選擇適當(dāng)量程（測(cè)量前根據(jù)被測(cè)電阻值用表的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇適當(dāng)量程，一般以電阻刻度的中間位置接近被測(cè)電阻值為好）。第二步，量程選定后，測(cè)量前將兩個(gè)表筆短路，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針在電阻刻度的零位上。第三步，將兩個(gè)表筆分別與電阻兩端相連接，讀出電阻的讀數(shù)。傳授給學(xué)生正確的操作方法之后，讓學(xué)生自主練習(xí)。這些看似簡(jiǎn)單的操作，如果學(xué)生不能使用正確的方法進(jìn)行規(guī)范練習(xí)，很難達(dá)到預(yù)期的訓(xùn)練效果，甚至發(fā)生儀表?yè)p壞等故障。特別是對(duì)于一些學(xué)生容易出錯(cuò)的操作規(guī)程，一開(kāi)始就應(yīng)該讓學(xué)生進(jìn)行規(guī)范練習(xí)。
2、循序漸進(jìn)與啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合
技能訓(xùn)練是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，操作技能的形成，一般都要經(jīng)過(guò)掌握局部動(dòng)作階段、動(dòng)作交替階段、動(dòng)作協(xié)調(diào)階段和動(dòng)作完善階段。在教學(xué)過(guò)程中，必須遵循課題的邏輯順序，由淺入深、由易到難、由簡(jiǎn)到繁由局部到整體、由慢速到快速地進(jìn)行，使學(xué)生易于理解和記憶、便于掌握和鞏固所學(xué)的基本操作技能。不可貪多求快，否則會(huì)欲速則不達(dá)。筆者認(rèn)為整個(gè)汽車電工技能訓(xùn)練過(guò)程可分為四個(gè)階段：第一階段，安全用電常識(shí)及常用工具、儀器、儀表的正確使用。教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的安全用電常識(shí)教育，使其了解電的性能，熟悉電工操作規(guī)程，學(xué)會(huì)正確使用常用儀器儀表，為安全、有序、正確、規(guī)范的汽車電工技能訓(xùn)練打下良好的基礎(chǔ)。第二階段，用常用儀器、儀表檢測(cè)汽車電器各總成件。要求學(xué)生了解汽車電器各總成件的結(jié)構(gòu)與作用，熟悉它們的技術(shù)性能和主要參數(shù)，掌握各總成件質(zhì)量的判斷方法。第三階段，綜合性技能訓(xùn)練。著重培養(yǎng)學(xué)生綜合知識(shí)的應(yīng)用能力及實(shí)踐能力，要求學(xué)生將所學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行綜合，通常一個(gè)技能訓(xùn)練課題中用到幾部分內(nèi)容，當(dāng)同學(xué)以學(xué)過(guò)全車線路的有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，例如：電源系、啟動(dòng)系、點(diǎn)火系等概念后，讓學(xué)生綜合運(yùn)用這些知識(shí)對(duì)車輛電路故障進(jìn)行檢測(cè)。教師對(duì)技能訓(xùn)練的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的講解，然后引導(dǎo)同學(xué)按步驟進(jìn)行檢測(cè)。第四階段，熟悉協(xié)調(diào)和操做水平的提高。在學(xué)生掌握如何診斷與排除汽車電路故障以后，應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)工藝要求，并讓學(xué)生運(yùn)用中間斷路法進(jìn)行故障的診斷與排除。上述四個(gè)階段是一個(gè)由淺到深、由易到難的過(guò)程，教師在技能訓(xùn)練過(guò)程中應(yīng)按照循序漸進(jìn)的原則進(jìn)行講解，同時(shí)對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，堅(jiān)持循序漸進(jìn)和啟發(fā)引導(dǎo)相結(jié)合。例如：在前照燈光線路連接時(shí)，采用把實(shí)驗(yàn)分成兩部分：先讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行燈光線路的連接，當(dāng)學(xué)生看到自己連接的前照燈線路接上電源后即正常發(fā)光時(shí)，欣喜之情溢于言表，學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣；此時(shí)再讓學(xué)生把變光線路燈光繼電器線路接上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而達(dá)到化繁為簡(jiǎn)的效果。另外，對(duì)學(xué)生技能訓(xùn)練中出現(xiàn)的問(wèn)題和錯(cuò)誤加以啟發(fā)性的分析，如學(xué)生在不解體檢測(cè)硅整流發(fā)電機(jī)時(shí)，測(cè)出的數(shù)據(jù)有時(shí)是錯(cuò)誤的，但不知道如何檢查和判斷數(shù)據(jù)的正確與否，這就需要老師給予啟發(fā)和指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生測(cè)量數(shù)據(jù)不符的原因及檢查方法，一步步給予指導(dǎo)，通過(guò)教師由淺入深的逐步引導(dǎo)和分析，學(xué)生對(duì)檢測(cè)方法有了整體上的認(rèn)識(shí)，并將逐漸提高如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。、正確評(píng)價(jià)與反饋整改相結(jié)合
正確評(píng)價(jià)技能訓(xùn)練成績(jī)是激發(fā)學(xué)生熱情、調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的重要手段。通過(guò)考評(píng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并及時(shí)反饋給學(xué)生進(jìn)行整改，做到正確評(píng)價(jià)和反饋整改相結(jié)合，逐漸提高學(xué)生的操作技能。在技能訓(xùn)練過(guò)程中，筆者采取多元化的評(píng)價(jià)方式評(píng)價(jià)學(xué)生的成績(jī)，具體做法是：①將技能訓(xùn)練成績(jī)分為應(yīng)知和應(yīng)會(huì)兩部分，既考核理論知識(shí)，又考核實(shí)際操作。②采取教師與學(xué)生評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，除了教師根據(jù)學(xué)生操作情況進(jìn)行評(píng)定成績(jī)外，設(shè)定一定比例的學(xué)生的自評(píng)分。學(xué)生的自評(píng)分，又分為學(xué)生本人自我評(píng)價(jià)和小組評(píng)價(jià)。③讓一位學(xué)生操作，其余學(xué)生觀看，通過(guò)評(píng)議得出分?jǐn)?shù)。④每進(jìn)行一次技能訓(xùn)練評(píng)定一次成績(jī)。對(duì)那些不滿意自己目前成績(jī)的同學(xué)允許他們通過(guò)一段時(shí)間練習(xí)改進(jìn)后重新評(píng)定成績(jī)，引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己不斷提出新要求，從而達(dá)到不斷提高、不斷創(chuàng)新的目的。多元化的考核方式有教師考核、學(xué)生自我考核、師生間、學(xué)生間能相互學(xué)習(xí)相互促進(jìn)，極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生技能訓(xùn)練的積極性，效果很好。教師在正確評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上及時(shí)將信息反饋給學(xué)生，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，提出整改措施，達(dá)到糾正錯(cuò)誤提高技能的目的。另外，筆者還通過(guò)舉辦一年一度的學(xué)生技能比賽，考核學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)際操作任務(wù)的能力，檢測(cè)學(xué)生的技訓(xùn)水平。例如：2007年11月份筆者組織的汽車電子工程專業(yè)學(xué)生技能比賽，考題是《硅整流發(fā)電機(jī)故障的檢修》，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成檢測(cè)與維修，并有一定的工藝要求。通過(guò)嚴(yán)格的考評(píng)，不僅能比較公平地評(píng)定技能訓(xùn)練的成績(jī)，而切可以督促學(xué)生認(rèn)真、規(guī)范地完成技能訓(xùn)練的每一個(gè)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，提高技能訓(xùn)練的實(shí)效性。教師要培養(yǎng)學(xué)生善于從自己的體驗(yàn)中獲得內(nèi)部反饋信息，發(fā)現(xiàn)自己操作中存在的問(wèn)題，確定改正方法，并主動(dòng)地嘗試、糾正與自我完善。
二、技能訓(xùn)練過(guò)程中應(yīng)把握“三個(gè)環(huán)節(jié)”
在技能訓(xùn)練過(guò)程中，教師應(yīng)把握好以下三個(gè)環(huán)節(jié)：第一個(gè)環(huán)節(jié)：教師引導(dǎo)學(xué)生參與；第二個(gè)環(huán)節(jié)：教師輔導(dǎo)學(xué)生操作；第三個(gè)環(huán)節(jié)：教師指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用。教師活動(dòng)主要表現(xiàn)為引導(dǎo)-輔導(dǎo)-指導(dǎo)，學(xué)生活動(dòng)主要表現(xiàn)為參與-操作-應(yīng)用。筆者認(rèn)為學(xué)生的技能訓(xùn)練既要適合專業(yè)的崗位需求，又要注重中職學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的職業(yè)技能。
1、教師引導(dǎo)學(xué)生參與
教師引導(dǎo)指技能訓(xùn)練起步上的引導(dǎo)。中職學(xué)生文化基礎(chǔ)比較薄弱，學(xué)習(xí)興趣不濃厚。由于汽車電子工程專業(yè)課程理論較深，專業(yè)性、實(shí)踐性強(qiáng)，許多學(xué)生學(xué)習(xí)存在一定的困難，上課聽(tīng)不懂而學(xué)不好，由于學(xué)不好而不愿學(xué)，因此學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，容易失去信心，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。教師要善于正確巧妙地引動(dòng)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，做好知識(shí)儲(chǔ)備，保證技能訓(xùn)練的順利進(jìn)行。初次接觸技能訓(xùn)練，部分學(xué)生存在對(duì)“電”的恐懼心理而縮手所腳，教師應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的安全用電常識(shí)教育使其了解電的性能，鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手、多實(shí)踐。同時(shí)教師還應(yīng)對(duì)安全文明操作規(guī)范和如何防止操作中易出現(xiàn)的問(wèn)題做出必要的說(shuō)明，列舉錯(cuò)誤操作可能帶來(lái)得危害。例如：按裝起動(dòng)機(jī)往接線柱上連接電源線時(shí)，首先要注意，工具不能與鐵接觸否則會(huì)出現(xiàn)打火現(xiàn)象，同時(shí)指出螺母緊固要適當(dāng)，如果過(guò)緊，不僅費(fèi)事費(fèi)力，而且還會(huì)將起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)絕緣墊損壞。小的失誤可能造成嚴(yán)重的后果，這樣非常簡(jiǎn)單的細(xì)節(jié)如不按規(guī)范去做，可能存在重大安全隱患（老師可以演示一遍）。
2、教師輔導(dǎo)學(xué)生操作
教師對(duì)學(xué)生操作練習(xí)要給予全面輔導(dǎo)，教師應(yīng)面對(duì)不同基礎(chǔ)，不同潛質(zhì)的學(xué)生，要把學(xué)習(xí)時(shí)間作為變數(shù)，以“學(xué)會(huì)”為質(zhì)量基礎(chǔ)，因人而異，彈性操作，做到“上不封頂”，支持每一位學(xué)習(xí)進(jìn)度快的學(xué)生，達(dá)到更高的目標(biāo)；“下能保底”根據(jù)不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，保證最基本的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。既要注重共性問(wèn)題，又要注意個(gè)別差異。共性問(wèn)題采用集中輔導(dǎo)，個(gè)性問(wèn)題作個(gè)別輔導(dǎo)，使學(xué)生的操作技能不斷形成和提高。例如：硅整流發(fā)電機(jī)技術(shù)性能的檢測(cè)。首先讓學(xué)生利用萬(wàn)用表對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組、定子三相繞組的短路、段路及搭鐵進(jìn)行檢測(cè)，學(xué)生動(dòng)手測(cè)試時(shí)，教師發(fā)現(xiàn)個(gè)別問(wèn)題及時(shí)糾正，必要時(shí)還要手把手的輔導(dǎo)。個(gè)別輔導(dǎo)針對(duì)性強(qiáng)，易發(fā)現(xiàn)操作中的不規(guī)范動(dòng)作，利用個(gè)別輔導(dǎo)解決個(gè)別問(wèn)題是非常有效的。另外，對(duì)汽車起動(dòng)機(jī)、分電器、繼電器等，老師輔導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手拆裝，直觀了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征及工作原理，熟悉他們的技術(shù)性能與作用。
論文寫作當(dāng)中引用的觀點(diǎn)資料和數(shù)據(jù)是可以找到的，是方便讀者查閱的，也就是說(shuō)提供的文獻(xiàn)資料是真實(shí)可靠的，參考文獻(xiàn)的寫作也是論文作者對(duì)文獻(xiàn)作者的尊重。以下是學(xué)術(shù)參考網(wǎng)的小編整理的關(guān)于汽車輪胎論文參考文獻(xiàn)，供大家參考閱讀。
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關(guān)鍵詞：高職院校；汽車檢測(cè)與維修；人才培養(yǎng)模式；校企合作
中圖分類號(hào)：G715 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）27-0043-02
一、專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)
重慶工商職業(yè)學(xué)院汽車檢測(cè)與維修技術(shù)專業(yè)主要面向汽車后市場(chǎng)，培養(yǎng)具有汽車機(jī)電維修工、汽車設(shè)備管理員、汽車服務(wù)管理崗位等必備專業(yè)理論知識(shí)和專業(yè)技能；具有對(duì)汽車檢測(cè)設(shè)備的使用、保養(yǎng)、維護(hù)專業(yè)技能；具有對(duì)汽車常見(jiàn)故障的診斷、檢測(cè)、修復(fù)的專業(yè)能力；具有創(chuàng)新能力、良好的職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的高技能型人才。具體能力要求如下。
二、課程體系的設(shè)計(jì)
課程體系設(shè)計(jì)的總體思路是：在充分分析職業(yè)崗位群崗位和典型工作任務(wù)后，再對(duì)應(yīng)職業(yè)能力設(shè)置學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程，由此構(gòu)建專業(yè)課程體系。在對(duì)課程設(shè)計(jì)上，基于崗位能力遞進(jìn)和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，教學(xué)進(jìn)程進(jìn)行總體排序時(shí)，選擇螺旋上升式排列，即對(duì)所有課程采取循環(huán)加深的方法排列，使學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能掌握的程度呈螺旋上升的形式，課程排序由單一到綜合。
1.職業(yè)崗位群和典型工作任務(wù)。在調(diào)研分析重慶市汽車行業(yè)現(xiàn)狀以及后市場(chǎng)人才需求現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合校企合作單位的人才需求，該專業(yè)面對(duì)的核心崗位為：汽車機(jī)電維修工、汽車維修顧問(wèn)，拓展崗位為：汽車銷售顧問(wèn)、汽車配件管理員、汽車定損與理賠員等。汽車機(jī)電維修工崗位的典型工作任務(wù)是：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與維修；（2）底盤故障診斷與維修；（3）電氣故障診斷與維修；（4）汽車保養(yǎng)維護(hù)。崗位工作內(nèi)容：按工單要求進(jìn)行工作，檢查汽車并確定維修方案，以小組工作方式完成汽車及其主要系統(tǒng)機(jī)械、電氣及電控部分的維護(hù)、檢查、故障診斷與修復(fù)工作，及時(shí)向維修業(yè)務(wù)接待員反饋工作情況，見(jiàn)車修復(fù)后的汽車并對(duì)工作質(zhì)量承擔(dān)責(zé)任。還在上班前或下班后工作場(chǎng)地的清潔，在工作中要對(duì)自己所用工具進(jìn)行保管。汽車維修顧問(wèn)崗位的典型工作任務(wù)是：（1）顧客接待；（2）維修項(xiàng)目確定；（3）保險(xiǎn)、定損報(bào)價(jià)；（4）顧客抱怨對(duì)應(yīng)。崗位工作內(nèi)容：了解客戶的維修要求，檢查汽車并確認(rèn)維修內(nèi)容，簽訂維修合同并得到客戶認(rèn)可，安排汽車維修并監(jiān)控維修進(jìn)度，向客戶說(shuō)明汽車修復(fù)情況和費(fèi)用，解釋故障原因并指導(dǎo)客戶正確使用和維護(hù)汽車；積極消除客戶潛在不滿，積極對(duì)應(yīng)發(fā)生的投訴，積極對(duì)投訴進(jìn)行跟進(jìn)。建立和保持良好的客戶關(guān)系；向客戶推薦專用汽車的產(chǎn)品和保養(yǎng)方案；向客戶推介維修中心的各項(xiàng)優(yōu)惠活動(dòng)。
2.基于典型工作任務(wù)的課程。在充分汽車機(jī)電維修工、汽車維修顧問(wèn)是崗位的典型工作任務(wù)后，開(kāi)設(shè)的專業(yè)課程如下：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與維修、汽車底盤結(jié)構(gòu)與維修、汽車電器結(jié)構(gòu)與維修、汽車自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與維修、汽車性能使用、汽車保養(yǎng)與維護(hù)、汽車拆裝與檢測(cè)實(shí)訓(xùn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)診斷與修復(fù)、汽車舒適與安全系統(tǒng)診斷與修復(fù)、汽車故障診斷與排除、汽車檢測(cè)維修工具及設(shè)備使用、汽車服務(wù)理念與技巧、汽車保險(xiǎn)與理賠、汽車售后服務(wù)、汽車售后服務(wù)技能實(shí)訓(xùn)、汽車配件管理等。
三、“4+1+1”校企合作人才培養(yǎng)模式
人才培養(yǎng)模式是“4+1+1”，即：第1～4學(xué)期，學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和技能實(shí)訓(xùn)；第5學(xué)期，校企合作單位的職業(yè)能力培訓(xùn)，如相關(guān)車輛的保養(yǎng)工藝、機(jī)械故障檢測(cè)與維修、電氣故障診斷與維修等；第6學(xué)期，學(xué)生到合作企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)和鍛煉。其中第5和第6學(xué)期是校企共同培養(yǎng)人才的重要階段，第5學(xué)期以具體崗位的工作內(nèi)容和技能培訓(xùn)為主，第6學(xué)期則以進(jìn)行真實(shí)崗位體驗(yàn)，到企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)。在第5學(xué)期，學(xué)校和企業(yè)將共同制定課程和教學(xué)內(nèi)容，以神龍汽車維修工定向班為例，企業(yè)和學(xué)校共同制定培訓(xùn)大綱，培訓(xùn)大綱包含的內(nèi)容有：教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)內(nèi)容等，如下表所示。
四、校企合作人才培養(yǎng)模式成效
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化，發(fā)展方向，技術(shù)應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科的技術(shù)，它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。
1機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 1.1 數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展寫下了歷史的第一頁(yè); 1.2 微電子技術(shù)為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了勃勃生機(jī); 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ); 1.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展躍上新臺(tái)階.
2機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向
機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。 2.2 智能化
即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網(wǎng)。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。 2.3 模塊化
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。 2.4 網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 2.5 人性化
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來(lái)愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來(lái)說(shuō)還是一種藝術(shù)享受。
2.6 微型化
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(Micro ElectronicMechanical Systems，簡(jiǎn)稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。
2.7 集成化
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，然后再通過(guò)軟、硬件將各個(gè)層次有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。 2.8 帶源化
是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。論文參考網(wǎng)。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。 2.9 綠色化
綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。
3 典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品 機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化基礎(chǔ)元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。論文參考網(wǎng)。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)前景分析從略。
4 機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用
在重工業(yè)企業(yè)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心，把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，采用組裝合并方式，為實(shí)現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強(qiáng)系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。
4.1 智能化控制技術(shù)(IC)
由于重工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于重工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個(gè)方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(tǒng)(DCS)
分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺(tái)面向控制的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級(jí)的、三級(jí)的或更多級(jí)的。利用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能將越來(lái)越多。不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制，而且還可以實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理功能，成為一種測(cè)、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點(diǎn)控制功能多樣化、操作簡(jiǎn)便、系統(tǒng)可以擴(kuò)展、維護(hù)方便、可靠性高等特點(diǎn)。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護(hù)功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動(dòng)控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。 4.3 開(kāi)放式控制系統(tǒng)(OCS)
開(kāi)放控制系統(tǒng)(Open Control System)是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。“開(kāi)放”意味著對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開(kāi)放控制系統(tǒng)通過(guò)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營(yíng)、管理、決策的集成，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線使現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制一體化。 4.4 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)
重工業(yè)企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理以及過(guò)程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全局和過(guò)程一體化控制。目前重工業(yè)企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了過(guò)程自動(dòng)化，但這種“自動(dòng)化孤島”式的單機(jī)自動(dòng)化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過(guò)程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代重工業(yè)生產(chǎn)的要求。未來(lái)重工業(yè)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，及時(shí)交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫(kù)存，加速資金周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強(qiáng)管理，獲取必須的經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
4.5 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(FBT)
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(Fied Bus Technology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號(hào)傳輸技術(shù)(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)連接導(dǎo)線?，F(xiàn)場(chǎng)總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開(kāi)放自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器和現(xiàn)場(chǎng)就地控制站等的發(fā)展。 4.6 交流傳動(dòng)技術(shù)
傳動(dòng)技術(shù)在重工業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。隨著電力、電子、技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來(lái)由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過(guò)直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無(wú)論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用，同步電機(jī)或異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
綜上，我們不難發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的社會(huì)生產(chǎn)中占據(jù)了越來(lái)越多的行業(yè)和領(lǐng)域，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。
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