本项目在轻量化环保热塑性复合材料开发及应用，智能材料开发与应用，结构设计及分析等方面进行深入研究，已完成前端模块、座椅骨架、SUV尾门、保险杠、复材弹簧的开发。在材料、工艺、载荷方面取得了较大突破。 本项目团队来自北航交通科学与工程学院，团队成员包括孙凌玉教授、康宁副教授、李立军讲师、郭春杰高工以及团队中多位博士、硕士生。团队主要研究方向为复材结构设计与仿真、智能材料及失效诊断、优化设计与工艺仿真、连接建模仿真与实验等。

成果与项目的背景及主要用途： 为了追求喷涂过程更大的灵活性和更高的效率，从 20 世纪 90 年代起汽车工 业开始引入机器人来代替喷涂机械，同时开始使用机器人进行内表面的自动喷涂。 与传统的机械喷涂相比，采用机器人喷涂有 2 个突出的优点：可以减少大约 30%～40%的喷枪数量；提高了喷枪运动的速度。为了适应高速喷涂，在内表面 喷涂和第 2 层金属漆喷涂时都要采用高速旋转喷枪。 现代汽车工业的迅速发展 带来汽车型号的迅速变化和车体设计的不断调整，只有采用机器人才能适应这种 频繁变化的生产要求。机器人的作用是控制喷枪，使之在喷涂过程中与喷涂表面 保持正确的角度和恒定的距离（一般为 200mm）。为了实现这一任务，工程师 采用专门的软件对喷涂对象的三维模型进行处理，确定喷枪的移动路径和相应的 喷涂参数。然后将这些数据传输给机器人控制器，在整个喷涂过程中控制机器人 的动作。一般来说，只有在比较复杂的和要求非常精确的喷涂过程才需要这样的 处理。在环保意识日益增强的今天，人们称环保效果好的涂装厂为“绿色工厂”， 技术陈旧的涂装厂为“褐色工厂”。无论是新建绿色工厂还是改造褐色工厂，建立 机器人全自动喷涂生产线都是十分必要的。在新建工厂时，合理使用资金是最重 要的原则，因此降低喷涂生产线的投入是非常关键的一个环节。而对于那些需要 改造的工厂来说，如何将机器人合理引入到现有的涂装生产线，以及由此而产生 的费用则是关键性的问题。. 技术原理与工艺流程简介： 现有自动喷涂机大多存在控制精度不够、柔性低、喷涂轨迹单一化、浪费油 漆等缺点，已经不能适应当前汽车生产的柔性化和订单生产模式，严重制约了当 前汽车工业的发展。 该技术利用高灵活度的三自由度机器人手腕，具有轨迹灵活，可完成车身内 表面和外表面的喷涂任务，仿形喷涂轨迹精确，提高了涂膜的均匀性，降低过喷 涂量和清洗溶剂的用量，提高材料的利用率。柔性大，工作范围大，可实现多品天津大学科技成果选编 种车型的混线生产，如轿车、旅行车、皮卡等车身混线生产。易操作和维护，可 离线编程，大大缩短现场调试时间；模块化的设计可实现快速安装和更换元器件， 极大地缩短维修时间。设备利用率高，往复式自动喷涂机利用率一般仅为 40%~60%，而喷涂机器人的利用率可达 90%~95%。 应用领域：汽车车身涂装等大型复杂喷涂作业 技术转化条件：机器人相关制造业公司，1000 平米厂房、工作站及相关软件。 合作方式及条件：根据具体情况面议

本项目在轻量化环保热塑性复合材料开发及应用，智能材料开发与应用，结构设计及分析等方面进行深入研究，已完成前端模块、座椅骨架、SUV尾门、保险杠、复材弹簧的开发。在材料、工艺、载荷方面取得了较大突破。 本项目团队来自北航交通科学与工程学院，团队成员包括孙凌玉教授、康宁副教授、李立军讲师、郭春杰高工以及团队中多位博士、硕士生。团队主要研究方向为复材结构设计与仿真、智能材料及失效诊断、优化设计与工艺仿真、连接建模仿真与实验等。

汽车天窗已成为汽车文化的有机组成部分，为适应汽车驾驶性及舒适性的更高要求，汽车天窗的智能化是必然的发展趋势。针对当前汽车天窗的现状结合未来发展趋势，成功研制了具备控制参数修正、位置记忆等功能的智能型电动天窗控制器，该成果对于促进我国汽车天窗技术进步具有重要现实意义。 一、系统的组成： 1.该系统以单片机为核心构建，系统检测电机电流、电机脉冲、电机基准位置以及功能键信号； 2.单片机依据不同功能键信号驱动天窗电机执行不同的动作。 二、系统实现的控制功能： 1.天窗打开和关闭功能； 2.天窗向后翘起功能； 3.防夹保护和过流保护功能； 4.熄火自动关窗功能； 5.位置记忆功能； 6.控制参数的自学习功能。

汽车碰撞试验假人常使用在对人体有较大危险和不确定性的试验里，已成为评估汽车碰撞安全性不刻或缺的测试设备。假人要求最大程度上和真人类似，因此需要采用多种材料来模拟人体的不同部位。要研制出试验用的“中国造”假人，难度相当大，不仅涉及到海量基础数据的采集、加工、处理和假人的制造，最难的是制造工艺。经历上千次试验后，曹立波教授找到了合适的假人肋骨所用的阻尼材料。经过长期的研究，成功开发了包括混III 50百分位男性假人、TNO-10安全带假人、P系列儿童假人和可调规格配重假人在内的多款汽车碰撞试验假人。同时成功开发了一岁半、3岁、6岁和10岁等儿童人体有限元模型，并与儿童尸体实验进行对比，从而掌握更准确翔实的数据，更好地开展仿真对比研究。

智能汽车钥匙识码仪是一台专门用于汽车钥匙的编码检测的智能化专用设备。主要应用于汽车钥匙、锁具生产企业，它通过计算机数字图像处理技术、判别钥匙匙形的特征点，以确定钥匙的机械编码，通过射频读码器读出钥匙内电子芯片的ID号组成电子码，通过其他标准的输出设备（如条形码打机，激光打标机等）输出。 技术功能 由于汽车钥匙的加工制造时是随机产生，而且产品上 无任何编码标记，这给后序装配、物流、检验都带来困难，我们这台钥匙编码仪通过对钥匙的匙形的图像检测可以直接得到匙形的编码，可以通过条形码打印，轻而易举的得到钥匙的编码，并可以进入企业的物流数据库。随着21世纪的到来，汽车钥匙越来越多的加入了电子安全芯片，我们这台仪器增加了射频读码器，这样可以同时读出汽车钥匙的机械码和电子芯片的ID号和电子码，并通过条形码打印机输出。该仪器可以在线检测、输出一般每套汽车钥匙检测在3秒左右。 仪器的市场前景 随着我国汽车工业的大力发展，世界各国的国际汽车知名制造企业在我国纷纷创办合资企业，使得在我国有了各式国际品牌的汽车，由于各汽车的品牌体系的不同，其汽车钥匙的编码体系也各不相同，现在和未来的一段时间，汽车钥匙的生产厂家将无法改变目前的这种现状，而汽车总装厂的配件需要国产化，汽车钥匙的配套生产厂家为了这块市场，只能建造不同品牌汽车的钥匙流水线，因而给我们仪器带来了广阔的市场空间。我们已经在上海大众的桑塔纳（B4）、帕沙特（B5）、POLO、上汽领御、上海通用的君越、景程、斯帕克以及菲亚特、标致、长城等车型的汽车钥匙生产线上都配备了我们的仪器，随着汽车市场的不断繁荣，新的车型不断推出，我们的智能汽车钥匙识码仪前景将越来越美好。

电动汽车绝缘检测装置系国家高新技术研究发展计划（863计划）电动汽车重大专项所属子课题的研究成果。 北京交通大学电气工程学院智能控制实验室研制的“电动汽车绝缘检测装置”即可作为电动汽车的重要配件，实时监测整个直流系统的绝缘状况，能够对绝缘故障及危险状况及时报警，保证乘车的安全。    技术特点： 本装置参考国际和国家标准推荐的测量方案，通过测量直流系统正负母线的对地电压，经过计算给出绝缘电阻的数值。主要特点如下： （1）无交流信号注入系统 运行时不向系统注入交流信号，不会影响系统的正常工作，同时注入交流信号方法中存在的分布电容等对测量结果精度的影响因素也基本不存在。 （2）精度高 全范围等精度的高输入阻抗电压测量电路基本不会影响原系统的绝缘状况。经过适当补偿的测量结果为实际的正负母线对地绝缘电阻的数值大小，根据国际和国家标准中对电动车辆安全的要求进行判断报警，而不是在其他场合经常采用的粗略的范围比较报警的方式。 （3）远程接口 测量结果可以通过远程通讯接口传送到电动汽车的电气控制单元（ECU）。 （4）测量范围 直流系统电压范围50～500V，满足绝大部分电动汽车的要求。 技术指标： （1）工作电源：12/24 VDC （2）被测直流系统电压范围：50~500V （3）绝缘电阻测量结果：几十欧到兆欧 （4）精度：6％ （5）外形尺寸：240mm×150mm×130mm 应用范围： 本装置已经在电动汽车上进行了装车试验，实际运行效果良好，因此完全适合电动汽车上的应用。由于电动汽车经常加减速，直流系统的电压波动较为剧烈，工作环境也较为恶劣，因此本装置完全可用于铁路、电力系统等需要对直流系统的绝缘状况进行监测的场合。

此项目可提供汽车发动机管理系统的全套技术解决方案，包括：基于HCS12S、C167、MPC5xx等系列微处理器的ECU控制器硬件平台；用C语言开发的汽车发动机控制源程序；利用标定软件对目标发动机实现静、动态在线标定。 标定系统针对目标发动机（491、465、376等）技术参数以及传感器、执行器参数通过试验台架和车载形式采取实验方式确定控制参数从而达到优化控制功能的目的。在标定过程中无需更改ECU发动控制算法软件，只需改动控制参数数值（曲面、特征曲线以及特征值）。系统通用性强，开发成本低，开发效率高。 此项目广泛适用于发动机电控单元（ECU）电喷系统，为国产462、465、491、485型号发动机配套电子控制系统，为快速、低成本开发目标应用产品提供全面的技术解决方案。

随着国民经济的快速发展，国内汽车保有量迅速增加，对高品质汽车板的需求日益旺盛。目前，板材表面光洁性、涂漆性能是影响汽车外板关键因素，尤其是中高档轿车，外板材料必须达到 O5 级表面水平（O5 级别要求钢板表面无任何缺陷）。因此，控制汽车板材表面质量是钢铁企业生产中最重要的技术之一。当前高等级的汽车板生产难度极高，主要是存在以下三个难题：（1）汽车板浇铸过程中水口结瘤物严重，影响汽车板质量与正常生产；（2）连铸结晶器液面波动引起的界面卷渣缺陷；（3）大尺寸夹杂物及液态保护渣易出现在铸坯表层。当前普遍采用铸坯表面扒皮方法降低缺陷概率，然而此种方法耗费大量人力、物力，且不能从根本上解决高等级的汽车面板缺陷问题。因此，控制汽车板表面缺陷是打造高端 O5 板、实现高效节能稳定生产需解决的关键问题。（1）汽车板钢连铸浸入式水口结瘤控制技术。汽车板钢 RH 精炼过程加入铝粒，脱除钢中[O]含量，生产 Al 3 O 2 夹杂物，在后续工艺中采用控制精炼渣系、提高软吹时间、防止二次氧化等手段，减少钢液中夹杂物含量。在实际连铸生产过程中，Al 2 O 3 仍频繁的造成水口结瘤，影响正常浇铸。在水口结瘤物中发现，水口内壁结瘤物中普遍存在大量的凝固钢，从而加剧水口堵塞的速度。本项目提出水口结瘤控制技术，在浸入式水口附近采用电磁加热技术，通过调整电流频率和强度，在水口内部附近产生高频交变磁场，诱导此区域产生大量的焦耳热，提高水口内壁温度，避免由于钢液滞留造成的凝钢现象，降低水口堵塞几率，避免由于偏流现象导致的界面卷渣行为，改善铸坯表层质量，提高高端汽车板生产节奏的稳定性。（2）连铸结晶器界面卷渣控制技术。通过改变浸入式水口类型、浸入深度、吹氩流量等操作参数可以改变连铸结晶器内单环流—双环流流动行为，从而改善界面波动，降低卷渣概率。当前研究吹氩条件下结晶器钢液流动行为，普遍通过水模型进行物理模拟，而对实际生产过程中钢渣界面的波动行为研究很少。因此在实际生产过程中，仍频繁出现卷渣现象，遗留至铸坯表层附近，严重影响汽车板的正常生产。本项目采用插钉板实验，实验测量浇铸过程中钢渣界面形状和流速分布，确定获得钢渣界面的传输行为。通过优化操作工艺参数，实现连铸结晶器界面卷渣的有效控制。与国内研究相比，能够实现连铸结晶器液面波动行为的实际测量，测量结果更为准确直观，有效指导生产实践。（3）初始凝固钩尺寸控制技术。连铸结晶器弯月面附近，高温钢液与结晶器铜板接触良好，大量的凝固潜热瞬时释放，凝坯壳快速形成。在结晶器往复震动作用下，初始凝固坯壳被液态保护渣挤压向钢液内部弯曲，病形成初始凝固钩。在非正常浇铸条件下，初始凝固钩尺寸较大，对上浮的大尺寸夹杂物和液态保护渣有较强的捕获作用，造成铸坯表层夹渣而遗留至铸坯内部，并在后续轧制过程中极易形成汽车板表层缺陷。目前国内对弯月面附近初始凝固行为研究较少，开展凝固钩捕获大尺寸夹杂物与保护渣研究很少。本项目采用实验检测与数值模拟手段，研究结晶器弯月面附近凝固行为，研究凝固钩形成过程及大尺寸夹杂物迁移、捕获行为，分析关键工艺参数初始凝固行为影响，实现凝固钩尺寸的有效控制，降低凝固钩对夹杂物和保护渣捕获概率。

创新性的引入快充电池/超级电容，与传统动力电池形成复合电源系统，并开发配套的复合电源系统及能量分配控制策略、混合制动控制系统。