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倒车雷达毕业论文一万字

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1 引言近年来, 随着汽车产业的迅速发展和人们生活水平的不断提高, 我国的汽车数量正逐年增加。 同时汽车驾驶人员中非职业汽车驾驶人员的比例也逐年增加。在公路、 街道、 停车场、车库等拥挤、 狭窄的地方倒车时, 驾驶员既要前瞻, 又要后顾,稍微不小心就会发生追尾事故。据相关调查统计, 15%的汽车碰撞事故是因倒车时汽车的后视能力不良造成的。 因此, 增加汽车的后视能力, 研制汽车后部探测障碍物的倒车雷达便成为近些年来的研究热点。 安全避免障碍物的前提是快速、 准确地测量障碍物与汽车之间的距离。 为此, 设计了以单片机为核心, 利用超声波实现无接触测距的倒车雷达系统。2 整体设计及原理超声波一般指频率在 20 kHz 以上的机械波, 具有穿透性强,衰减小,反射能力强等特点[1]。工作时, 超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲, 给测量逻辑电路提供一个短脉冲。最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理, 自动计算出车与障碍物之间的距离。超声波测距原理简单,成本低,制作方便, 但其传输速度受天气影响较大, 不能精确测距; 另外, 超声波能量与距离的平方成正比衰减,因此, 距离越远, 灵敏度越低,从而使超声波测距方式只适用于较短距离。目前, 国内外一般的超声波测距仪, 其理想的测量距离为 4~ 5 m, 因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。该倒车雷达系统采用单片机控制, 如图 1 所示。利用超声波实现无接触测距, 并考虑测量环境温度对超声波波速的影响, 而且通过温度补偿法对速度进行校正。使用由集成数字传感器 DS18B20 构成的温度测量电路, 可直接读取温度值, 再根据温度补偿得出超声波在某一温度下的波速, 由单片机计数脉冲个数获得传播时间, 根据超声波测距原理测得并显示距离, 再根据显示的距离控制蜂鸣器的发声频率。图 1 整体设计框图基于超声波测距的倒车雷达系统设计王红云(军械工程学院, 河北 石家庄 050003)摘要: 介绍了以单片机为核心的倒车雷达系统, 它利用超声波实现无接触测距。 系统主要包括超声波发射接触以及温度测量电路, 突出点是利用数字传感器 DS18B20 对温度进行测量, 并利用声速与温度之间的校正公式对声速进行校正, 提高了渡越时间的测量精度, 进而提高了测量距离的准确度。适合测量的距离在 5 m以下, 可以满足倒车安全的要求。关 键 词: 汽车; 超声波; 倒车雷达; 温度补偿; 单片机中图分类号: TP368 文献标识码: A 文章编号: 1006- 6977(2008)08- 0070- 03Design of automobile- r ever sing r ader system based on ultr asounddistance- measur ementWANG Hong- yun(Ordnance Engineering college, Shijiazhuang 050003, China)Abstr act:In this paper,the automobile- reversing rader system which uses the single chip as core is systemuses the ultrasound to realized distance measurement without system mainly includes the blast - off receivingand temperature measurement electric temperature measurement circuit which uses a digital sensor DS18B20 accurate degree of distance is system is suited to mesure distance which below 5 meterses canmeet the safety requestment of reversing a words: automobile; ultrasound; automobile- reversing rader; temperature compensate; MCU收稿日期: 2008- 05- 16 稿件编号: 200805048作者简介: 王红云(1980- ), 女, 河北衡水人, 教师。研究方向: 测量控制。自动控制与仪器仪表 基于超声波测距的倒车雷达系统设计- 69-《 国外电子元器件》 2008 年第 8 期 超声波测距原理目前, 利用超声波测距的方法[2]有相位检测法、 声波幅值检测法、 渡越时间检测法三种。 相位检测的精度高, 但检测范围有限; 声波幅值检测易受反射波的影响; 渡越时间检测工作方式简单、直观, 在硬件控制和软件设计容易实现, 其原理是检测从发射传感器发射超声波到经气体介质传播后接收传感器接收超声波的时间差, 即渡越时间 t。距离 s=ct/2( c 为声速) ,t 可由单片机计脉冲个数的方法实现。 温度与声速的关系由于超声波也是一种声波, 其声速 v与温度 T有关。表1 列出了几种不同温度下的声速[2- 3]。使用时, 若温度变化不大, 则可视声速基本不变; 若测距精度要求很高, 则应通过温度补偿法予以校正。一般情况下, 利用 v=331+进行温度补偿, 以适应不同温度下的工作要求。表 2 给出补偿后声速与温度的关系。可以看出, 0℃以下时声速值完全吻合;0℃以上最大误差不超过 5%。由上述分析可知, 温度测量的精度不仅直接影响了速度的测量精度, 而且也间接影响距离的测量精度, 所以温度的测量很关键。3 硬件电路设计倒车雷达系统主要由超声波发射电路、超声波接收电路、 温度测量电路及显示报警电路构成。 超声波发射电路在单片机控制下, 使脉冲发生器输出超声波。脉冲发生器由 555 构成, 其连接如图2 所示。7 引脚和 6、 2 引脚的上下为 R 和 C; 中间 R 与RP 并联, RA=R1+RA’ , RA=R2+RB’ , 且 T1= , T2=, 通过调节 RA 和RB 的阻值, 实现输出波形的占空比的可调。但是, 这里需要 50%占空比的方波, 因此调节滑动变阻器, 使 T1=T2, 频率的计算公式为:f=( RA+RB) C ( 1)合理选择 R,C可使超声波获得 40 kHz的输出脉冲。因为超声波的传输要有一段距离, 为了使信号便于传输, 通常要在发射电路的后面加上一个调制电路。 超声波接收电路因为超声波测距只用于近距离, 当距离较远时, 衰减较为严重, 反射回来的信号相对也比较微弱, 因此接收端应先设置一个放大电路, 然后通过检波电路对其输出信号进行解调, 最后对检波输出信号进行比较整形。超声波接收电路的需要考虑以下几个方面:( 1) 环境噪声、 干扰、 温度等影响图 3 给出放大电路图。它选择一个自举组合电路, 该电路通过减小向输入回路索取的电流来提高输入阻抗, 其值为Rin=R1R2/(R1- R2), 该值可根据前序电路确定 R1 和R2, 使其与前序电路级间匹配。电路中用到的是反相比例放大电路, 增益比较稳定, 通常 K=-R3/R1 不会引起自激, 可降 低 干 扰 对 电 路 的 影响。因此, 合理地选择 R3和 R1, 可使输出电压达到 V级。( 2)检波精度设计中采用了图 4 所示的全波精密检波电路。为了提高电路的信噪比, 衰减掉不需要的频率信号, 在输入端加上谐振回 路 。二 极 管 VD1 和 VD2 选 择 高 频 性 能 比 较 好 的IN60。 这种检波方式可以使二极管的死区电压和非线性得到很大的改善。( 3) 比较整形电路图 5 示出比较整形电路。 首先在静态下测量距离等于 5 m,检波器的输出电压值(该电压同样是经过放大检波电路 得 到的) , 并以此电压值作为比较器的参 考 电压 uR。比 较 器选 用LM339, 具有失调电压小, 电源电压范围宽, 其单电源电压为2~ 36 V, 双电源电压为± 1~ ± 18 V,而且对比较信号源的内阻限制较宽等优点。对于 LM339 来说, 当两个输入端电压差大于 10 mV 时, 就能确保其输出从一种状态可(下转第 73 页)图 5 比较整形电路图 2 占空比可调脉冲振荡电路图 3 放大电路图 4 精密全波检波电路- 70-(上接第 70 页)靠地转换到另一种状态。因此, 把 LM339 用在弱信号检测等场合是比较理想的。一般情况下, 比较电路的输出波形的上升沿和下降沿都有延时, 可在其后面加一个与门, 以改善输出特性。 将比较整形电路的输出送到单片机, 对脉冲计数, 得到渡越时间。单片机选用 AT89C52。 温度测量电路目前, 大多数温度测控系统在检测温度时,都采用温度传感器将温度转化为电量, 经信号放大电路放大到适当的范围, 再由 A/D 转换器转换成数字量来完成。这种电路结构复杂, 调试繁杂, 精度易受元器件参数的影响。为此, 利用一线性数字温度计即集成温度传感器 DS18B20 和单片机,构成一个高精度的数字温度检测系统。 DS18B20 数字式温度传感器与传统的热敏电阻温度传感器不同, 能够直接读出被测温度值, 并且可根据实际要求, 通过简单的编程, 实现 9~ 12 位的A/D 转换。 因而,使用 DS18B20 可使系统结构更简单, 同时可靠性更高。温度测量范围从- 55~+125℃, 在- 10~+85℃检 测 误 差 不 超 过℃[4], 而在整个温度测量范围内具有± 2℃的测量精度, 其电路连接如图6 所示。 显示及报警电路显示电路采用 4 位共阳LED 数码管, 码段由 74LS244驱动电路驱动; 驱动电路由PNP 晶体管 8550 驱动。图 7给出报警电路。它采用晶体管驱动。4 结语该倒车雷达系统利用超声波实现了无接触测距; 采用高精度温度传感器实现了对超声波测距系统的温度测量和补偿, 即根据 v=331+, 对声速进行了补偿, 提高了测量精度。具有电路设计简单, 价格便宜, 测量精度比较高的优点,目前已批量生产。参考文献:[1]冯 诺.超声手册[M].南京: 南京大学出版社, 2002.[2]肖质红.超声波测距仪在汽车安全系统中的应用[J].浙江万里学院学报,2007, ( 5) : 43- 46.[3]徐国华.超声波测距系统的设计与实现[J].电子技术应用,1995,( 12) :6- 7.[4]田胜军 ,秦宣云,何永强.基于超声波测距系统的温度补偿电路设计[J].微计算机信息, 2007, ( 22) : 307- 309.图 7 报警电路图 6 DS18B20 温度采集电路作电压 30 min。 电解电容器应储存在正常大气条件的环境下。 焊锡不适当的焊锡温度及时间均可造成表面胶管的异常收缩破裂, 有时高温也会由导针及端子导热至素子内部, 对产品造成不良影响。 因此必须尽量避免过高温度及过长时间的焊锡。8 电解电容在冰箱电源电路中的实际应用图 3 给出电解电容在冰箱电源电路中的应用实例。输入电压经过压敏电阻保护电路、 变压器变压、 整流桥电路整流后, 将交流变成脉动的 12 V直流, 在整流电路之后接入较大容量的电解电容 E101/E102, 利用其充放电特性, 使整流后的脉动直流电压变成相对稳定的直流电压。实际应用中, 为了防止电路各部分供电电压因负载变化而改变时, 通过计算峰值电压和电解电容的纹波电流, 选用两级滤波电解电容器。第一级为 2 200 μ F/35 V; 第二级为 470 μ F/35 V。 由于大容量电解电容一般都具有一定的电感, 不能有效地滤除高频及脉冲干扰信号, 因此, 应在其两端并联一只容量为 μ F 的C102/C103 电容器, 用以滤除高频及脉冲干扰。9 结语为了更好地应用并提高电路设计的可靠性, 这里介绍了铝电解电容器的相关技术参数和使用知识。目前, 新型电解电容的发展非常快, 正向小型化、 低阻抗化、 片式化、 高速制造化、 宽温度化、 高电压化、 长寿命化以及环保绿色化方向发展, 因此铝电解电容器应用前景广阔。参考文献:[1] 于安红.简明电子元器件手册[M]. 上海: 上海交大出版社,2005.[2] 沈任元, 吴 勇.常用电子元器件简明手册[M].北京: 机械工业出版社, 2004.[3] 舒正国. 高效、 高容、 低阻抗、 长寿命的表面安装电容的选型[J]. 世界电子元器件, 2006( 11) : 55- 57.图 3 电解电容在冰箱电源电路中的应用基于铝电解电容器的技术详解及应用原则- 73-

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1 引言近年来, 随着汽车产业的迅速发展和人们生活水平的不断提高, 我国的汽车数量正逐年增加。 同时汽车驾驶人员中非职业汽车驾驶人员的比例也逐年增加。在公路、 街道、 停车场、车库等拥挤、 狭窄的地方倒车时, 驾驶员既要前瞻, 又要后顾,稍微不小心就会发生追尾事故。据相关调查统计, 15%的汽车碰撞事故是因倒车时汽车的后视能力不良造成的。 因此, 增加汽车的后视能力, 研制汽车后部探测障碍物的倒车雷达便成为近些年来的研究热点。 安全避免障碍物的前提是快速、 准确地测量障碍物与汽车之间的距离。 为此, 设计了以单片机为核心, 利用超声波实现无接触测距的倒车雷达系统。2 整体设计及原理超声波一般指频率在 20 kHz 以上的机械波, 具有穿透性强,衰减小,反射能力强等特点[1]。工作时, 超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲, 给测量逻辑电路提供一个短脉冲。最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理, 自动计算出车与障碍物之间的距离。超声波测距原理简单,成本低,制作方便, 但其传输速度受天气影响较大, 不能精确测距; 另外, 超声波能量与距离的平方成正比衰减,因此, 距离越远, 灵敏度越低,从而使超声波测距方式只适用于较短距离。目前, 国内外一般的超声波测距仪, 其理想的测量距离为 4~ 5 m, 因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。该倒车雷达系统采用单片机控制, 如图 1 所示。利用超声波实现无接触测距, 并考虑测量环境温度对超声波波速的影响, 而且通过温度补偿法对速度进行校正。使用由集成数字传感器 DS18B20 构成的温度测量电路, 可直接读取温度值, 再根据温度补偿得出超声波在某一温度下的波速, 由单片机计数脉冲个数获得传播时间, 根据超声波测距原理测得并显示距离, 再根据显示的距离控制蜂鸣器的发声频率。图 1 整体设计框图基于超声波测距的倒车雷达系统设计王红云(军械工程学院, 河北 石家庄 050003)摘要: 介绍了以单片机为核心的倒车雷达系统, 它利用超声波实现无接触测距。 系统主要包括超声波发射接触以及温度测量电路, 突出点是利用数字传感器 DS18B20 对温度进行测量, 并利用声速与温度之间的校正公式对声速进行校正, 提高了渡越时间的测量精度, 进而提高了测量距离的准确度。适合测量的距离在 5 m以下, 可以满足倒车安全的要求。关 键 词: 汽车; 超声波; 倒车雷达; 温度补偿; 单片机中图分类号: TP368 文献标识码: A 文章编号: 1006- 6977(2008)08- 0070- 03Design of automobile- r ever sing r ader system based on ultr asounddistance- measur ementWANG Hong- yun(Ordnance Engineering college, Shijiazhuang 050003, China)Abstr act:In this paper,the automobile- reversing rader system which uses the single chip as core is systemuses the ultrasound to realized distance measurement without system mainly includes the blast - off receivingand temperature measurement electric temperature measurement circuit which uses a digital sensor DS18B20 accurate degree of distance is system is suited to mesure distance which below 5 meterses canmeet the safety requestment of reversing a words: automobile; ultrasound; automobile- reversing rader; temperature compensate; MCU收稿日期: 2008- 05- 16 稿件编号: 200805048作者简介: 王红云(1980- ), 女, 河北衡水人, 教师。研究方向: 测量控制。自动控制与仪器仪表 基于超声波测距的倒车雷达系统设计- 69-《 国外电子元器件》 2008 年第 8 期 超声波测距原理目前, 利用超声波测距的方法[2]有相位检测法、 声波幅值检测法、 渡越时间检测法三种。 相位检测的精度高, 但检测范围有限; 声波幅值检测易受反射波的影响; 渡越时间检测工作方式简单、直观, 在硬件控制和软件设计容易实现, 其原理是检测从发射传感器发射超声波到经气体介质传播后接收传感器接收超声波的时间差, 即渡越时间 t。距离 s=ct/2( c 为声速) ,t 可由单片机计脉冲个数的方法实现。 温度与声速的关系由于超声波也是一种声波, 其声速 v与温度 T有关。表1 列出了几种不同温度下的声速[2- 3]。使用时, 若温度变化不大, 则可视声速基本不变; 若测距精度要求很高, 则应通过温度补偿法予以校正。一般情况下, 利用 v=331+进行温度补偿, 以适应不同温度下的工作要求。表 2 给出补偿后声速与温度的关系。可以看出, 0℃以下时声速值完全吻合;0℃以上最大误差不超过 5%。由上述分析可知, 温度测量的精度不仅直接影响了速度的测量精度, 而且也间接影响距离的测量精度, 所以温度的测量很关键。3 硬件电路设计倒车雷达系统主要由超声波发射电路、超声波接收电路、 温度测量电路及显示报警电路构成。 超声波发射电路在单片机控制下, 使脉冲发生器输出超声波。脉冲发生器由 555 构成, 其连接如图2 所示。7 引脚和 6、 2 引脚的上下为 R 和 C; 中间 R 与RP 并联, RA=R1+RA’ , RA=R2+RB’ , 且 T1= , T2=, 通过调节 RA 和RB 的阻值, 实现输出波形的占空比的可调。但是, 这里需要 50%占空比的方波, 因此调节滑动变阻器, 使 T1=T2, 频率的计算公式为:f=( RA+RB) C ( 1)合理选择 R,C可使超声波获得 40 kHz的输出脉冲。因为超声波的传输要有一段距离, 为了使信号便于传输, 通常要在发射电路的后面加上一个调制电路。 超声波接收电路因为超声波测距只用于近距离, 当距离较远时, 衰减较为严重, 反射回来的信号相对也比较微弱, 因此接收端应先设置一个放大电路, 然后通过检波电路对其输出信号进行解调, 最后对检波输出信号进行比较整形。超声波接收电路的需要考虑以下几个方面:( 1) 环境噪声、 干扰、 温度等影响图 3 给出放大电路图。它选择一个自举组合电路, 该电路通过减小向输入回路索取的电流来提高输入阻抗, 其值为Rin=R1R2/(R1- R2), 该值可根据前序电路确定 R1 和R2, 使其与前序电路级间匹配。电路中用到的是反相比例放大电路, 增益比较稳定, 通常 K=-R3/R1 不会引起自激, 可降 低 干 扰 对 电 路 的 影响。因此, 合理地选择 R3和 R1, 可使输出电压达到 V级。( 2)检波精度设计中采用了图 4 所示的全波精密检波电路。为了提高电路的信噪比, 衰减掉不需要的频率信号, 在输入端加上谐振回 路 。二 极 管 VD1 和 VD2 选 择 高 频 性 能 比 较 好 的IN60。 这种检波方式可以使二极管的死区电压和非线性得到很大的改善。( 3) 比较整形电路图 5 示出比较整形电路。 首先在静态下测量距离等于 5 m,检波器的输出电压值(该电压同样是经过放大检波电路 得 到的) , 并以此电压值作为比较器的参 考 电压 uR。比 较 器选 用LM339, 具有失调电压小, 电源电压范围宽, 其单电源电压为2~ 36 V, 双电源电压为± 1~ ± 18 V,而且对比较信号源的内阻限制较宽等优点。对于 LM339 来说, 当两个输入端电压差大于 10 mV 时, 就能确保其输出从一种状态可(下转第 73 页)图 5 比较整形电路图 2 占空比可调脉冲振荡电路图 3 放大电路图 4 精密全波检波电路- 70-(上接第 70 页)靠地转换到另一种状态。因此, 把 LM339 用在弱信号检测等场合是比较理想的。一般情况下, 比较电路的输出波形的上升沿和下降沿都有延时, 可在其后面加一个与门, 以改善输出特性。 将比较整形电路的输出送到单片机, 对脉冲计数, 得到渡越时间。单片机选用 AT89C52。 温度测量电路目前, 大多数温度测控系统在检测温度时,都采用温度传感器将温度转化为电量, 经信号放大电路放大到适当的范围, 再由 A/D 转换器转换成数字量来完成。这种电路结构复杂, 调试繁杂, 精度易受元器件参数的影响。为此, 利用一线性数字温度计即集成温度传感器 DS18B20 和单片机,构成一个高精度的数字温度检测系统。 DS18B20 数字式温度传感器与传统的热敏电阻温度传感器不同, 能够直接读出被测温度值, 并且可根据实际要求, 通过简单的编程, 实现 9~ 12 位的A/D 转换。 因而,使用 DS18B20 可使系统结构更简单, 同时可靠性更高。温度测量范围从- 55~+125℃, 在- 10~+85℃检 测 误 差 不 超 过℃[4], 而在整个温度测量范围内具有± 2℃的测量精度, 其电路连接如图6 所示。 显示及报警电路显示电路采用 4 位共阳LED 数码管, 码段由 74LS244驱动电路驱动; 驱动电路由PNP 晶体管 8550 驱动。图 7给出报警电路。它采用晶体管驱动。4 结语该倒车雷达系统利用超声波实现了无接触测距; 采用高精度温度传感器实现了对超声波测距系统的温度测量和补偿, 即根据 v=331+, 对声速进行了补偿, 提高了测量精度。具有电路设计简单, 价格便宜, 测量精度比较高的优点,目前已批量生产。参考文献:[1]冯 诺.超声手册[M].南京: 南京大学出版社, 2002.[2]肖质红.超声波测距仪在汽车安全系统中的应用[J].浙江万里学院学报,2007, ( 5) : 43- 46.[3]徐国华.超声波测距系统的设计与实现[J].电子技术应用,1995,( 12) :6- 7.[4]田胜军 ,秦宣云,何永强.基于超声波测距系统的温度补偿电路设计[J].微计算机信息, 2007, ( 22) : 307- 309.图 7 报警电路图 6 DS18B20 温度采集电路作电压 30 min。 电解电容器应储存在正常大气条件的环境下。 焊锡不适当的焊锡温度及时间均可造成表面胶管的异常收缩破裂, 有时高温也会由导针及端子导热至素子内部, 对产品造成不良影响。 因此必须尽量避免过高温度及过长时间的焊锡。8 电解电容在冰箱电源电路中的实际应用图 3 给出电解电容在冰箱电源电路中的应用实例。输入电压经过压敏电阻保护电路、 变压器变压、 整流桥电路整流后, 将交流变成脉动的 12 V直流, 在整流电路之后接入较大容量的电解电容 E101/E102, 利用其充放电特性, 使整流后的脉动直流电压变成相对稳定的直流电压。实际应用中, 为了防止电路各部分供电电压因负载变化而改变时, 通过计算峰值电压和电解电容的纹波电流, 选用两级滤波电解电容器。第一级为 2 200 μ F/35 V; 第二级为 470 μ F/35 V。 由于大容量电解电容一般都具有一定的电感, 不能有效地滤除高频及脉冲干扰信号, 因此, 应在其两端并联一只容量为 μ F 的C102/C103 电容器, 用以滤除高频及脉冲干扰。9 结语为了更好地应用并提高电路设计的可靠性, 这里介绍了铝电解电容器的相关技术参数和使用知识。目前, 新型电解电容的发展非常快, 正向小型化、 低阻抗化、 片式化、 高速制造化、 宽温度化、 高电压化、 长寿命化以及环保绿色化方向发展, 因此铝电解电容器应用前景广阔。参考文献:[1] 于安红.简明电子元器件手册[M]. 上海: 上海交大出版社,2005.[2] 沈任元, 吴 勇.常用电子元器件简明手册[M].北京: 机械工业出版社, 2004.[3] 舒正国. 高效、 高容、 低阻抗、 长寿命的表面安装电容的选型[J]. 世界电子元器件, 2006( 11) : 55- 57.图 3 电解电容在冰箱电源电路中的应用基于铝电解电容器的技术详解及应用原则- 73-

汽车雷达毕业论文总结

毕 业 论 文(设计)题目:汽车发动机冷却系统维护所在院系专业班级学 号学生姓名指导教师2010 年 03月 21 日目 录摘要 ………………………………………………………………………………1关键词 ……………………………………………………………………………11引言…………………………………………………………………………………22 冷却系统的作用……………………………………………………………23 冷却系统的组成………………………………………………………………24 冷却系统的构造及维护……………………………………………………………25 冷却系统的工作原理……………………………………………………………46 冷却系统的特点……………………………………………………………………47 冷却系统的检修……………………………………………………………………48冷却系统智能控制…………………………………………………………………… 系统组成…………………………………………………………………… 单片机控制系统工作原理…………………………………………………………… 单片机系统控制工作过程……………………………………………………………6结论…………………………………………………………………………………10谢辞…………………………………………………………………………………11参考文献 ………………………………………………………………………12摘 要本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法,同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法,以及冷却系统的智能控制,并举例做出简单介绍。关键词:冷却系统 冷却系统维护 温度设定点 冷却系统智能控制1 引言:如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。2 冷却系统的作用冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量,使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎,气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎;水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。3 冷却系统的组成水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。水泵和节温器发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精确的控制水泵的转速,并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。空气的流动为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,风扇不动,当水温比较高时由温度传感器接通电源,使离合器与转轴接合,风扇转动。同样,电子风扇由电动机直接带动,由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。散热器散热器兼作储水及散热作用,再此之上还装有膨胀水箱。因为单纯依赖散热器有几个缺点,一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾,水泵的叶轮容易穴蚀;二是气水分离会产生气阻;三是温度高冷却液容易沸腾。因此设计师就加装了膨胀水箱,它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接,防止上述问题的产生。冷却介质虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水,而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物,也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%~50%,提高了液体的凝固点,防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通,相当于高压锅的作用,水箱盖则相当于高压阀,一般情况下,轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度,提高传热能4 冷却系统的构造及维护汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件,如果发动机冷却系统的维修率很高,就会引起发动机其他部件的损坏,使发动机的整体工作能力受到影响,因此,汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要,那么,怎样才能使汽车发动机的冷却系统保持良好的状态呢?驰耐普的汽车美容养护专家告诉我们,正确堆护发动机的冷却系统,首先应了解常用的水冷式发动机的主要部件:第一、冷却液,冷却液指清洁的软水,不是什么水都可以当作冷却液的,越娇贵的车对水质的要求越高。比如,清澈的泉水,虽然清澈,看起来也干净,但泉水中含有大量的矿物质,如果加入发动机的冷却系统中,就会产生大量的水垢,影响冷却系统正常作用的发挥,可见,冷却液水质的好坏是相当重要的,国际上普遍使用的乙二醇型冷却液是在软化水中按比例添加防冻剂乙二醇,配以适量的金属缓蚀剂、阻垢剂等添加剂进行科学调和,达到冬季防冻、夏季防沸、且能防腐蚀、防水垢等作用。1、防冻。用乙二醇配制的冷却液最低可在-70℃环境下使用。市场上销售的冷却液,乙二醇浓度一般保持在33~50%之间,也就是冰点在-20℃~-45℃之间,往往根据不同地域的实际需要合理选择,以满足使用要求。2、防沸。加到水中的乙二醇会改变冷却液的沸点。乙二醇浓度越高,冷却液的沸点也就越高,-20℃时冷却液的沸点为℃,而-50℃时沸点达到℃。如果冷却系统采用压力盖,冷却液的实际沸点会更高,即使在炎热的夏天,也能有效的防止冷却液“开锅”。3、防腐。冷却液最主要的功能是防腐蚀。腐蚀是一种化学、电化学和浸蚀作用,逐步破坏冷却系统内的金属表面,严重时可使冷却系统的壁穿孔,引起冷却液漏失,导致发动机损坏。使用去离子水及适当的添加剂能防止各种腐蚀的出现。4、防锈。锈蚀是由于冷却系统内的氧化作用造成的。热量和湿气使锈蚀的过程加速。锈蚀留下的残余物会阻塞冷却系统,加速磨损和降低热传导的效率。冷却液中的添加剂有助于防止冷却系统通道内锈蚀的出现。5、防垢。水源中所含的各种杂质,其中包括金属离子、无机盐等,决定了结垢和沉淀的形成,会大大地降低冷却系统的导热效率,在许多情况下会对发动机造成严重损害。冷却液所使用的去离子水,可以避免结垢和沉淀的形成,从而保护发动机。第二、汽缸水套,它相当于发动机燃烧室周围的水道,当发动机产生大量的热时,汽缸水套将发挥降温的作用在发动机中,水和油的管道泾渭分明、互不干涉,如果发现冷却液中有油,就说明水路和油路发生了穿孔现象,一旦出现这种情况,水温表的水温会急剧上升,这时一定要及时采取措施。第三、散热水箱和冷却风扇,散热水箱从外观看状似蜂窝,做成这种形状是为了增加水箱的散热面积,以增强散热效果;冷却风扇有在正面安装的,也有在侧面安装的,汽车在高速行驶过程中,冷却风扇将外面的空气吸引进来,利用自然风,起到冷却的作用。冷却系和空调冷凝器共同的风扇是直流永磁电动机风扇,用装在散热器上的温度控制开关来控制,当散热器中冷却液温度下降至93℃-98℃时风扇停转。由于电动风扇的电源不受点火开关的控制,因此发动机熄火后,散热器中液温若高于88℃-93℃,电动风扇运转是不正常的。如果低于88℃时风扇仍转,则是不正常的;而温度高于98℃时,仍不转也是不正常的。当温度高于105℃时,温控开关高温部分接通,电源接通电动机便高速运转;当温度达到120℃时,冷却水温过高,报警指示灯闪亮,为风扇有故障或冷却液不足。如电动机风扇不转,先检查和更换熔断丝,或检修温控开关,必要时再查看电风扇有无损坏。第四、冷却水泵和节温器,冷却液在冷却系统中的流动,主要依靠冷却水泵的动力;节温器能感知发动机的工作温度,低温时,它封住水套中的水,令其在水套内流动,当达到一定温度时再打开,让水经过散热水箱,发挥散热作用。这里值得说明的是,切勿将节温器摘掉,否则会导致发动机过冷而难以启动。正确维护发动机的冷却系统,应了解经常出现的几种冷却系统故障:1、由于冷却液水质不好,水箱中经常会出现锈污和水垢,它们积聚在水箱通道结合处、弯角处,阻碍水流畅通,造成散热不良,如果出现这种情况,应及时清洗干净,日常加水时,尽量加清洁软水,如果用除垢防锈液,养护效果会更好,这里给您推荐驰耐普的S-510冷却系快速除垢剂,它可以迅速溶解冷却系统中形成的水垢、油泥和锈皮,恢复冷却系统的功能,使冷却液循环顺畅,防止过热、开锅而引发的发动机损坏及动力不足;另外,驰耐普的S-520冷却系防锈润滑剂也是一款不错的产品,它能防止冷却系统锈蚀和腐蚀,有效抑制水垢生成,润滑水泵、节温器,消除水泵异响,保护铜、铝、锡和其它金属部件,延长水箱寿命,防止水箱开锅,使发动机在正常温度下工作。维护时清除冷却系水垢措施:可采用2%苛性钠水溶液加入冷却系统,使汽车行驶一天后全部放出,再用清水冲洗;然后再加入同样苛性钠溶液,使用一天后放净,最后用清水冲净即可。也可在冷却系统中加满清水后,从膨胀箱的加水口加入1kg苏打,让汽车行驶一天放净后,使发动机低速运行,并不断从加水口加入清水,即可彻底清除水垢。2、漏水,只要是流体,都有泄漏的可能,汽缸水套中的水一旦发生泄漏,水温表的水温就会急剧上升,出现这种情况,您一定要及时采取必要的措施,以免发生不必要的麻烦,这里给您介绍驰耐普的S-530冷却系止漏剂,它对于冷却系统的修复和保护作用等同于“99超强修复剂”和“S-201”,对于发动机的修复和保护,对于阻止水箱、散热器、水泵、节温器等部件的渗漏是独到的,它可与任何冷却液相融使用,并可减缓冷却系统杂质的产生。总的来讲,冷却系统还有很多故障,不能一一列举。一般情况下,各位车主应遵循这样一个原则,车辆每行驶1000千米,就应查看一下发动机的工作情况。另外,汽车刚停车时,不可立即打开水箱盖,以免出现烫伤的情况。5 冷却系统工作原理冷却系的功用就是使发动机在任何工况下都得到适度的冷却,从而保持在适宜的温度(冷却液温度)下工作。夏利TJ376Q型发动机采用闭式强制循环水冷却系,其组成如图所示。图1-1 发动机的冷却系(A)冷却系的布置示意图;(b)发动机机体内的水套l-风扇;2-散热器;3-散热器出水管;4-水泵;5-节温器;6-进气管;7-风扇电机控制开关;8-空阀散热器进水管;9-旁通软管;10-蓄电池;11-点火开关;12-膨胀水箱;13-空调散热器出水管;14-散热器进水管;l5—风扇电机;I6-进气管底部水套;17-气缸盖水套;l8-气缸体水套;A-到空调散热器去;B-由空调散热器来当发动机工作时,在水泵4的作用下,进入水泵4中的冷却液被压入缸体水套l8中,并进入缸盖水套l7中,然后经缸盖侧向水道进入进气管底部的水套16中,对进气管6进行加热,以促进其中的混合气中的汽油蒸发、混合。在进气管6的后端装有节温器5,在冷却液温度低于82℃时,节温器阀门关闭,冷却液仅经空调散热器进水管8、空调散热器、空调散热器出水管l3流入散热器出水管3。如果空调暖风开关处于关闭,冷却液则不流经空调散热器,而直接由空调散热器进水管8经旁通管9流进散热器出水管3,最后进入水泵4,即进行小循环;在冷却液温度高于82℃时,节温器阀门打开,冷却液除进行上述小循环外,还经散热器进水管8流入散热器2中冷却降温,再沿散热器出水管3流入水泵4,即进行大循环。冷却液如此不断地循环流动,就使得发动机能在适宜的温度下进行工作。冷却液的循环路线如图2-2所示。图2-2 冷却液循环路线示意图图3-3 散热器盖(A)压力阀打开;(B)真空阀打开1-溢流管;2-压力阀弹簧;3-压力阀;4-散热器加水口;5-真空阀6 冷却系统的特点传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机,而还应具有改善燃料经济性和降低排放的作用。为此,现代冷却系统要综合考虑下面的因素:发动机内部的摩擦损失;冷却系统水泵的功率;燃烧边界条件,如燃烧室温度、充量密度、充量温度。先进的冷却系统采用系统化、模块化设计方法,统筹考虑每项影响因素,使冷却系统既保证发动机正常工作,又提高发动机效率和减少排放。 温度设定点发动机工作温度的极限值取决于排气门周围区域最高温度。最理想的情况是按金属温度而不是冷却液温度控制冷却系统,这样才能更好地保护发动机。由于冷却系统设定的冷却温度是以满负荷时最大散热率为基础,因此,发动机和冷却系统在部分负荷时处于不太理想状态,如市区行驶和低速行驶时,会产生高油耗和排放。通过改变冷却液温度设定点可改善发动机和冷却系统在部分负荷时的性能。根据排气门周围区域温度极限值,可升高或降低冷却液或金属温度设定点。升高或降低温度点都各有特点,这取决于希望达到的目的。 提高温度设定点提高工作温度设定点是一种比较受欢迎的方法。提高温度有许多优点,它直接影响发动机损耗和冷却系统的效果以及发动机排放物的形成。提高工作温度将提高发动机机油温度,降低发动机摩擦磨损,降低发动机燃油消耗。研究表明,发动机工作温度对摩擦损失有很大影响。将冷却液排出温度提高到150℃,使气缸温度升高到195℃,油耗则下降4%-6%。将冷却液温度保持在90-115℃范围内,使发动机机油的最高温度为140℃,则油耗在部分负荷时下降10%。提高工作温度也明显影响冷却系统的效能。提高冷却液或金属温度会改善发动机和散热气热传递传递的效果,降低冷却液的流速,减小水泵的额定功率,从而降低发动机的功率消耗。此外,可采用不同的方式,进一步减小冷却液的流速。 降低温度设定点降低冷却系统的工作温度可提高发动机充气效率,降低进气温度。这对燃烧过程、燃油效率及排放有利。降低温度设定点可以节省发动机运行成本,提高部件使用寿命。研究表明,若气缸盖温度降低到50℃,点火提前角可提前3℃A而不发生爆震,充气效率提高2%,发动机工作特性改善,有助于优化压缩比和参数选择,取得更好的燃油效率和排放性能。7 冷却系统的检修常见引起发动机过热的原因有:冷却空气流量减少(如散热器阻塞等);散热风扇不工作;低速上坡,环境温度过高;V型皮带过松,转动效率差;以及缸体有水垢,节温器失效,水泵损坏,热敏开关失灵等。为防止冷却液温度过高,在使用中必须保持散热器和水套清洁、冷却液数量充足、风扇皮带张紧适当,以防发动机在负荷工作时间过长。必须注意以下要点:1.保持冷却系(尤其散热器)外部和内部清洁,是提高散热效能的重要条件。散热器外部沾有泥污或碰撞变形,均合影响风量流通,使冷却液温度过高,必要时清洗或修复。2.按规定使用防冻冷却液,保持冷却液数量充足。正确的冷却液液面高度:当发动机处于冷态时,冷却液液面在膨胀箱内,位于最高和最低标志之间。膨胀箱内装有自动液位报警传感器,当箱内液面过低时、位于仪表板上的冷却液温度报警灯问烁,应及时予以添加。3.应保持风扇皮带张紧力适当,风扇正常工作。皮带过松影响水循环,加剧其磨损;过紧易损坏轴承。4.热敏开关连接良好,若有松动会影响风扇换档变速及正常运转;如果发现冷却系溢水,应及时检查节温器技术状况。5.防止发动机大负荷、长时间工作,以免水温过高;上坡及时换档,减轻负荷。汽车长时间坡道行驶、挡住低或是环境温度较高时,应注意散热。更换冷却液时,将仪表板的暖风开关拨至右端使暖风控制阀全开,拆下冷却液膨胀箱盖,松开水泵口软管夹箍,拉出冷却液软管,放出冷却液后再将软管夹箍拧紧。在膨胀箱中加入冷却液,直到液面高度与最高标志齐平为止。拧紧膨胀箱盖。启动发动机,直到风扇运转,将发动机熄火,检查冷却液高度,必要时补充。膨胀箱内冷却液不能注满,加注1/2即可,一般使用2年左右更换一次。8 冷却系统智能控制系统由于汽车运行过程中产生强烈的振动、热辐射和电磁干扰,因此对该系统电路有特殊要求:1.电路要有较高的抗振动能力,以适应不同路况、车况的要求。提高系统整体的可靠性和稳定性。2.电路应采取有效的防护隔离措施,以提高其抗干扰能力。 系统组成该系统由电控冷却风扇、电控节温器、电控导风板、微控制机构组成。电控冷却风扇由电动机驱动;电控节温器利用电加热引起双金属片变形,由双金属片变形带动节温阀旋转运动,来改变大小循环;电控导风板由双向电动机通过传动机构使之打开或关闭;微控制机构是利用89C51开发的单片机控制系统。 单片机控制系统工作原理由温度传感器感受发动机水温的变化,同时把温度信号转变为同其成反比关系的电压模拟信号。这些信号经过处理(电容器低通滤波、校正和电压跟随器耦合)送入A/D转换器(ADC0809)中INO信号通道。由A/D转换器把采集来的模拟电压信号转换为数字信号并读入单片机,89C510单片机89C51根据不同的输入信号分析处理去控制驱动电路,实现对节温器继电器、导风板继电器和风扇继电器的控制。即可实现对发动机冷却能力的智能控制。 单片机 系统控制过程当发动机预热时(发动机水温(70℃),单片机根据检测来的温度数据处理分析向执行元件发出控制信号,使其完成如下操作。a.电控冷却风扇不工作;b.电控导风板关闭状态;c.电控节温器处于小循环状态。由于导风板关闭,冷却风扇不工作,以至冷却空气不能进入散热器;同时节温器处于小循环(加热电阻丝通电),发动机水温上升很快。当水温升至75℃,单片机根据检测来的温度数据处理分析向执行元件发出控制信号,使电控节温器的加热电阻丝断电(让其进入大循环控制状态)。当水温达到80℃时,单片机又发出指令,使电控导风板处于敞开状态。此时可充分利用汽车行驶迎面风对散热器的冷却作用,尽量减少冷却风扇的工作时间。当水温高达95℃时,单片机经数据分析发出控制指令使电控冷却风扇工作,而让节温器仍处于大循环状态,导风板仍处于敞开状态。这时冷却系统的冷却能力最大,实现快速降温。当发动机水温降至89℃时,单片机根据采样数据分析处理发出控制指令,使执行元件完成以下操作。a.电控冷却风扇不工作;b.电控导风板处于敞开状态;c.电控节温器处于大循环状态。这样,直到发动机水温返升至95℃,电控冷却风扇又重新工作。结 论汽车冷却系统对汽车来说是至关重要的,发动机就如同人类的心脏,如果不好好保护就会受到威胁,现在随着科技发展,冷却系统不象以往那样只是单纯的水冷循环,现在冷却系统智能控制很受欢迎,所以在以后的汽车发展中,单纯的冷却系统不会站主导位置了,虽然智能控制要求很高,但是在高级轿车中很实用,它代表着未来冷却系统的发现方向,智能冷却系统控制将会作为标准装置在汽车上,未来一段时间在冷却系统中将占主导位置;而智能控制将会提高发动机的使用寿命,保障汽车的安全行驶,提高人身安全等原因,将来智能控制冷却系统的发展将占主导位置.谢 辞时间过的很快,两年的大学生活就这么结束了,有些匆忙、有些不舍,却也很充实。感谢我的母校黑龙江旅游职业技术学院让我有一段值得回忆的快乐充实的大学生活。感谢我的辅导员XXX老师。他给予我学习上的指导和生活上的无私帮助,表示衷心感谢!祝X老师工作顺利,桃李满天下!谢我的论文导师,XX老师,X老师在我写论文过程中为我提出了许多宝贵建议,指正了我论文中的诸多不足,使我的论文得以顺利完成,在此对导师的细心指导表示衷心感谢!在两年的大学生活中还有很多老师和同学给予我学习和生活上的帮助,在此我向他们表示我衷心地感谢!最后,祝母校蒸蒸日上!祝所有老师工作顺利!参考文献[1] 杨万福.发动机原理与汽车性能.北京:高等教育出版社,2004[2] 孔宪辉.张广坤。汽车故障诊断技术。北京:高等教育出版社,2002[3] 张子波.汽车发动机构造与维修。北京:高等教育出版社,2005[4] 陈家瑞等.汽车构造.北京:人民交通出版社,2003[5] 黄虎等.现代汽车维修.上海:上海交通大学出版社,2001

汽车防撞雷达电路设计与信号处理的意义是提高交通安全、减少事故损失将起到重要作用。根据查询相关公开信息显示,汽车防撞雷达可以使汽车驾驶人员适时的了解周围车辆的距离和速度,并在关键时刻向司机报警,从而避免事故的发生,同时也能够带来巨大的经济价值。

汽车毕业论文,一定是不能抄袭,抄了,过不了,要原创的,我发现很多同学想抄袭,但最后很惨过不了,还给老师骂!难受啊。

汽车毫米波雷达的作用是能探测到车辆前方的道路状况,然后再根据收集到的信息为车辆提供各种智能驾驶辅助功能,毫米波雷达具体能够实现的功能如下:

1、自适应巡航:通过毫米波雷达判断与前车距离和速度差来保持安全车距,当与前车距离过近时,车辆会通过减速来保持安全距离;

2、防碰撞预警:利用毫米波雷达和前置摄像头实时监测前方车辆,判断车辆与前车的距离、方位、速度,如果监测到与前车有碰撞危险,系统会发出警报以提醒驾驶员;

3、变道辅助:通过毫米波雷达探测车辆相邻两侧车道及后方,以获取相邻车道及后方车辆的信息,让驾驶员掌握最佳的变道时机。

4、主动刹车:利用毫米波雷达,监测车辆与前车(或障碍物)的距离,当与汽车(障碍物)距离小于安全值,且驾驶员来不及反应的情况下,车辆会自动刹车,以保证驾驶安全。

目前汽车领域的毫米波雷达工作频率在24GHz-77GH之间,24GHz毫米波雷达一般被安装在车侧放和后方,主要作用是停车辅助和盲点监测等;77GHz毫米波雷达则是安装在车辆正前方比较多,目的是用于探测远距离物体。

车顶装的东西是探测什么的?

以蔚来ET7为例,其车顶的东西是激光雷达。该激光雷达拥有超远的探测距离,让车辆不管在任何情况下都能轻松应对,我们都知道车速越快,需要刹车的距离就越长,而ET7上的激光雷达就能帮助我们更早的发现情况,进行制动,避免事故发生。

此外,该激光雷达具有定睛凝视的功能,1500nm的激光波长能够拥有很好的人眼安全性,能更精准的识别出更远处更小的障碍物。

5000字毕业论文雷达

社会论文一大抄····如果是本科论文,通常多看几篇硕士或者博士论文,然后结合自己实际情况,模仿框架,把数据整合下,初稿应该就出来啦

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在科学研究中,既不容许夹杂个人的偏见,又不能人云亦云,更不能不着边际地凭空臆想,而必须从分析出发,力争做到如实反映事物的本来面目。论文的创新是其价值所在。文章的创新性,一般来说 ,就是要求不能简单地重复前人的观点,而必须有自己的独立见解。

毕业论文简介:

毕业论文(graduation study),按一门课程计,是普通中等专业学校、高等专科学校、本科院校、高等教育自学考试本科及研究生学历专业教育学业的最后一个环节,为对本专业学生集中进行科学研究训练而要求学生在毕业前总结性独立作业、撰写的论文。从文体而言,它也是对某一专业领域的现实问题或理论问题进行 科学研究探索的具有一定意义的论文。

一般安排在修业的最后一学年(学期)进行。学生须在教师指导下,选定课题进行研究,撰写并提交论文。目的在于培养学生的科学研究能力,加强综合运用所学知识、理论和技能解决实际问题的训练;从总体上考查学生学习所达到的学业水平。论文题目由教师指定或由学生提出,经教师同意确定。均应是本专业学科发展或实践中提出的理论问题和实际问题。

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