随着汽车车身涂装新工艺、新设备的应用,汽车电泳涂装生产线能耗问题日显突出,研究和解决涂装线高能耗问题势在必行,论文针对中小汽车制造企业的特点和生产实际需求,从机电设备及机电系统节能优化出发,进行基于小批量生产条件下汽车车身阴极电泳涂装自动线的节能关键技术研究。本文的主要工作和研究成果如下:(1)结合国内外汽车电泳涂装线节能减排技术的应用现状及发展趋势,研究当前国内外电泳涂装烘干技术的应用及节能措施,电泳涂装智能控制技术的发展及应用现状,以及汽车车身烘干和涂装线生产设备管理控制方面存在的高能耗问题。(2)针对典型企业的汽车电泳涂装工艺及车身涂装线关键设备进行了相关分析,提出并进行了小批量生产的汽车电泳涂装线可控机电设备的关键运行参数节能运行模式的研究。(3)针对汽车车身涂装烘干工序的车身烘干特性的分析,结合有限元数值仿真和正交实验设计方法,研究了在不同的热风循环条件下,对烘房升温能耗、内部温度以及速度分布的影响,进行了典型汽车车身烘房结构参数的优化,并结合相关实验测试进行了车身烘干节能的仿真和验证。(4)对车身烘房均匀送风原理进行分析,提出了采用变截面送风道的车身烘房均匀送风技术,建立了多种车身烘房的变截面风道和风口优化模型,并结合采用数值有限元方法进行了相关的烘房均匀送风的仿真模拟。(5)进行了典型汽车车身电泳阴极电泳涂装工艺流程分析,从生产系统控制层面上,提出了生产过程中各作业单元负载均衡以及涂装线关键设备的协调运行思想,建立基于Multi-Agent的车身涂装线控制决策系统模型以及基于博弈论的决策系统协调优化机制,并结合实际建立了各工序区域控制系统之间的协调机制和决策目标函数。针对车身烘干工序,引入可拓控制思想,设计了烘干工序的基于物元变换与拓展的汽车车身烘房可拓物元模型,建立了汽车车身烘房的改进的可拓控制算法及模型,解决了烘房区域控制系统内部多变量耦合控制问题,提高了车身烘干工序中烘房升温过程控制鲁棒性。(6)结合上述提出和研究节能方法,在东风日产柴汽车有限公司进行了相关烘房升温节能技术及涂装生产线智能控制与决策理论的应用与验证,并开发相关的生产线自动化监控平台原型系统。