車載故障診斷系統(tǒng)在線診斷的邏輯與算法研究.pdf

1、同濟大學汽車學院博士學位論文車載故障診斷系統(tǒng)在線診斷的邏輯與算法研究姓名：孫華申請學位級別：博士專業(yè)：車輛工程指導教師：胡子正20040709同濟人學博I：學位論文確定了實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷功能的具體方法。對于汽車的運行狀態(tài)監(jiān)測功能，主要考慮在時域范圍內(nèi)進行分析，鑒于汽車運行參數(shù)的非平穩(wěn)特性，需用小波分析技術(shù)對在線信號進行降噪處理，提取其中的“純凈’’信號進行分析。并采用一元線性回歸線性時間序列模型、神經(jīng)網(wǎng)絡模型等對汽車的典型運行狀態(tài)

2、進行在線監(jiān)測。對于汽車的故障診斷功能，主要考慮采用神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)故障分類。最后對本文研究所基于的數(shù)據(jù)進行了適當介紹。本章為后續(xù)章節(jié)進行了總體構(gòu)思。第3章、第4章和第5章是本文的核心部分。第3章以汽車模擬器上不同結(jié)構(gòu)參數(shù)作用下的汽車雙移線運行數(shù)據(jù)為基礎，實現(xiàn)了基于線性和非線性模型的汽車狀念監(jiān)測策略的研究。首先從車輛的行駛特性出發(fā)，通過將兩次雙移線試驗的方向盤轉(zhuǎn)角與橫擺角速度數(shù)據(jù)進行對應相減的方法獲得了自回歸時間序列模型，誤差方根值的比較

3、說明，正常車輛對應的方根值總是小于異常車輛對應的方根值，這提供了監(jiān)測車輛異常轉(zhuǎn)向行為的一種途徑?？紤]到汽車的非線性特點，建立了基于時間序列模型的動一靜態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡模型用來對車輛進行狀態(tài)監(jiān)測，分析結(jié)果表明，這種模型能夠很好地擬合車輛的非線性行為，監(jiān)測結(jié)果也令人滿意。第4章根據(jù)第2章提出的幾個特征參數(shù)的來源，采用了兩種方案(即基于知識的神經(jīng)網(wǎng)絡診斷系統(tǒng)構(gòu)建方法和基于行為的神經(jīng)網(wǎng)絡診斷系統(tǒng)構(gòu)建方法)用以實現(xiàn)對車輛6種狀態(tài)的分類識別，為構(gòu)建故障診

4、斷系統(tǒng)的診斷子系統(tǒng)提供了技術(shù)依據(jù)。兩種方案比較表明：(1)兩者都可以實現(xiàn)對6種模擬故障的分類；(2)基于行為的神經(jīng)網(wǎng)絡組的訓練總次數(shù)要較基于知識的神經(jīng)網(wǎng)絡訓練次數(shù)少得多得多；(3)基于行為的神經(jīng)網(wǎng)絡故障診斷構(gòu)架可擴展，而基于知識的神經(jīng)網(wǎng)絡故障診斷系統(tǒng)構(gòu)架不可擴展。第5章在前幾章的基礎之上，實現(xiàn)了總體故障診斷系統(tǒng)的集成，并驗證了所設計的診斷系統(tǒng)自擴展功能可實現(xiàn)性，研究結(jié)果表明，基于行為的故障診斷架構(gòu)的診斷系統(tǒng)不但具有良好車輛行駛狀態(tài)的在線