基于CSA-SVM算法的EMB執(zhí)行器中傳感器容錯(cuò)控制研究.pdf

1、純電動(dòng)汽車作為未來汽車發(fā)展的必然方向，其最優(yōu)性與可靠性優(yōu)化研究受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)（Electro Mechanical Brake， EMB）作為影響純電動(dòng)汽車安全性能的重要組成部分，它的故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制研究具有十分重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。由于制動(dòng)控制過程中需要多種傳感器的信息反饋，如何及時(shí)地檢測(cè)和診斷出傳感器的故障狀態(tài)，并采取必要的容錯(cuò)手段是在純電動(dòng)汽車發(fā)展中面臨的重點(diǎn)難題之一。
　　現(xiàn)有的傳感器故障檢

2、測(cè)方法很多針對(duì)線性系統(tǒng)，無法適應(yīng)非線性系統(tǒng)中呈現(xiàn)出的復(fù)雜化、集成化等問題。針對(duì)非線性系統(tǒng)，現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法存在結(jié)構(gòu)多樣化、數(shù)據(jù)樣本復(fù)雜化等問題，難以獲得滿意的效果。為解決此問題，本學(xué)位論文針對(duì) EMB系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，提出了一種基于克隆選擇支持向量機(jī)(CSA-SVM)算法的傳感器故障檢測(cè)與容錯(cuò)控制模型。研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，在對(duì) EMB系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的三環(huán)控制原理的研究基礎(chǔ)上，通過分析執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性，分別建立了電流、轉(zhuǎn)速和

3、壓力傳感器的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)傳感器的故障情況進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)模型的目標(biāo)和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
　　其次，針對(duì) EMB系統(tǒng)執(zhí)行器中搭載的電流、轉(zhuǎn)速和壓力傳感器進(jìn)行故障檢測(cè)與診斷研究，設(shè)計(jì)了一種將克隆選擇算法與支持向量機(jī)算法相結(jié)合的基于CSA-SVM算法的傳感器故障檢測(cè)與診斷模型。該方法在有效檢測(cè)出傳感器故障的同時(shí)，能夠?qū)收系木唧w類型進(jìn)一步辨識(shí)。達(dá)到對(duì)傳感器的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與估計(jì)的目標(biāo)。
　　最后，針對(duì)傳感器的故障容錯(cuò)控制研究，利

4、用CSA-SVM算法來設(shè)計(jì)了一種基于故障重構(gòu)策略的自適應(yīng)容錯(cuò)控制模型。該模型基于 EMB系統(tǒng)執(zhí)行器的功能冗余，實(shí)時(shí)的預(yù)測(cè)故障傳感器信號(hào)，滿足了 EMB執(zhí)行器實(shí)時(shí)隔離故障傳感器信號(hào)，并以重構(gòu)信號(hào)代替故障信號(hào)完成容錯(cuò)控制的需求。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所提出的基于CSA-SVM算法的傳感器容錯(cuò)控制模型不僅能夠?qū)崟r(shí)地檢測(cè)并診斷出傳感器的故障，而且能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，補(bǔ)償故障傳感器的輸出。同時(shí)，本文提出的優(yōu)化模型相比傳統(tǒng)的模型，具有更高