本文關(guān)鍵詞：CAN網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)性連接故障定位方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文受國家自然科學(xué)基金項目(51005205)資助,在對CAN總線容錯機制和暫態(tài)性連接(IC)故障特性準確認知的基礎(chǔ)上,提出基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障定位方法。暫態(tài)性連接作為一種普遍且隱秘的線路連接不可靠現(xiàn)象,能引發(fā)數(shù)據(jù)丟失和干擾帶寬,直接影響網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量甚至造成系統(tǒng)癱瘓。如何在高速通信網(wǎng)絡(luò)中對暫態(tài)性連接故障予以在線定位,是工業(yè)界亟待解決的難題。所述定位方法首先通過總線數(shù)據(jù)監(jiān)測采集系統(tǒng)同步獲取離散錯誤事件,再應(yīng)用廣義零膨脹泊松統(tǒng)計模型對分類定義的節(jié)點錯誤事件進行優(yōu)化擬合,然后在最佳擬合曲線的基礎(chǔ)上作模型參數(shù)置信區(qū)間估計,最后,結(jié)合故障判據(jù)和參數(shù)區(qū)間對零點的包絡(luò)情況實施故障定位。實驗研究結(jié)果從定位的正確性、適用性、穩(wěn)定性方面驗證了本論文所提故障定位方法的有效性。 本論文分五章,各章內(nèi)容分述如下。 論文第一章系統(tǒng)地介紹了故障診斷定位的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,歸納出工業(yè)環(huán)境下CAN網(wǎng)絡(luò)故障定位的難題和現(xiàn)實意義；簡要介紹了暫態(tài)性連接故障的現(xiàn)有研究手段；最后概述論文的研究目標(biāo)和主體內(nèi)容。 論文第二章從CAN協(xié)議的容錯方式著手,分析了IC故障的網(wǎng)絡(luò)錯誤產(chǎn)生機制；設(shè)計基于錯誤幀觸發(fā)的IC故障仿真注入與數(shù)據(jù)監(jiān)控采集系統(tǒng),同步捕獲數(shù)據(jù)鏈路層的時間戳與物理層電壓信號。結(jié)合節(jié)點ID解碼和模式分類,將數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的參數(shù)進行準確映射,整合得到基于時序的離散錯誤事件信息,包括錯誤發(fā)生的時刻,被中斷數(shù)據(jù)包的源節(jié)點、首發(fā)錯誤幀的節(jié)點、及疊加的錯誤幀長度。 論文第三章直接基于上章獲取的離散錯誤事件,結(jié)合廣義零膨脹泊松(GZIP)統(tǒng)計模型特征與IC故障特性,通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的錯誤事件分類定義,在最佳GZIP擬合曲線基礎(chǔ)上作參數(shù)似然估計,實現(xiàn)了利用置信區(qū)間對零點的包絡(luò)情況進行故障定位的方法。該定位方法在實驗研究中進行了驗證。實驗結(jié)果表明,基于GZIP模型的參數(shù)化故障定位能有效保證定位的正確性。 論文第四章,以定位的正確性為指標(biāo),討論了故障定位的性能。分析了GZIP建模過程中模型結(jié)構(gòu)對定位性能的影響,為建模提供了優(yōu)化方案；安排對比實驗,針對不同類型與強度的IC故障展開了GZIP模型適用性研究；在時間劃分窗口寬度和樣本容量發(fā)生改變時,正確的IC定位表明定位的穩(wěn)定性也能得到保持。 論文第五章對本論文的工作作了全面的總結(jié),闡明研究結(jié)論與特色之處,對本研究的不足和未來工作作出展望。 附錄A直接繼承IC故障定位中的GZIP模型,在對發(fā)送錯誤計數(shù)器TEC進行狀態(tài)估計的基礎(chǔ)上提出節(jié)點脫離總線的剩余時間預(yù)測模型；實驗表明,該方法可以在節(jié)點總線會話的全過程實現(xiàn)對TEC的脫離總線剩余時間估計。
【關(guān)鍵詞】：暫態(tài)性連接 離散錯誤事件 GZIP模型 數(shù)據(jù)驅(qū)動 故障定位 定位性能
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 插圖10-12
• 表格12-13
• 目錄13-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)故障診斷研究概述16-22
• 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)性能及可靠性研究17-19
• 1.2.2 故障定位現(xiàn)狀研究19-22
• 1.3 課題研究意義及研究內(nèi)容22-23
• 1.3.1 課題的來源及研究意義22
• 1.3.2 研究內(nèi)容22-23
• 1.4 本章小結(jié)23-25
• 第二章 基于離散錯誤事件的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)25-33
• 2.1 問題闡述25-26
• 2.2 基于錯誤幀觸發(fā)的錯誤事件捕獲26-28
• 2.3 不同網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)的融合28-31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 第三章 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的節(jié)點故障定位研究33-59
• 3.1 總體方案33-34
• 3.2 模型34-43
• 3.2.1 GZIP模型應(yīng)用分析34
• 3.2.2 事件定義34-39
• 3.2.3 參數(shù)初值選取方式39-41
• 3.2.4 迭代算法約束條件41-43
• 3.3 IC故障定位判據(jù)43-47
• 3.3.1 GZIP參數(shù)區(qū)間估計43
• 3.3.2 支路IC定位判據(jù)43-44
• 3.3.3 主干IC定位判據(jù)44-46
• 3.3.4 混合IC定位判據(jù)46-47
• 3.4 故障定位實驗研究47-58
• 3.4.1 基礎(chǔ)實驗Ⅰ：單支路IC47-51
• 3.4.2 基礎(chǔ)實驗Ⅱ：多支路IC51-53
• 3.4.3 基礎(chǔ)實驗Ⅲ：單主干IC53-56
• 3.4.4 綜合實驗：混合IC情形56-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 第四章 故障定位算法性能研究59-71
• 4.1 模型結(jié)構(gòu)對定位性能的影響59-63
• 4.1.1 基于高階次模型的復(fù)合建模59-62
• 4.1.2 節(jié)點合并虛化原理62-63
• 4.2 模型適用性研究63-66
• 4.2.1 對比實驗Ⅰ：不同類型的錯誤注入63-64
• 4.2.2 對比實驗Ⅱ：不同的IC故障強度64-66
• 4.3 定位穩(wěn)定性研究66-70
• 4.3.1 時間劃分窗對定位穩(wěn)定性的影響66-68
• 4.3.2 樣本容量對定位穩(wěn)定性的影響68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 5.1 論文總結(jié)71-72
• 5.2 研究展望72-73
• 參考文獻73-79
• 附錄A 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點剩余壽命研究79-87
• A.1 問題闡述79-80
• A.2 狀態(tài)模型80-81
• A.3 實驗研究81-85
• A.3.1 故障性節(jié)點在低故障強度下脫離總線81-83
• A.3.2 故障性節(jié)點在高故障強度下脫離總線83-84
• A.3.3 正常節(jié)點在同等故障強度下脫離總線84-85
• A.4 附錄小結(jié)85-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間的成果87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 楊福宇;;處理CAN總線Babbling Idiot失效的方法[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2008年07期

2 楊洪;林大偉;張宏禮;;MATLAB中三個適于數(shù)據(jù)擬合命令的比較分析[J];大慶師范學(xué)院學(xué)報;2010年06期

3 黎永鍵;趙祚喜;;汽車CAN總線概述及其故障診斷檢測方法[J];硅谷;2010年02期

4 彭文峰,呂海寶,王繼東;PLC及CAN總線技術(shù)在發(fā)動機故障診斷中的應(yīng)用[J];機電一體化;2005年02期

5 劉懿;鮑德沛;楊澤紅;趙雁南;賈培發(fā);王家欽;;新型時間序列相似性度量方法研究[J];計算機應(yīng)用研究;2007年05期

6 張華;王麗杰;孫振蓮;;CAN數(shù)據(jù)總線故障診斷分析[J];汽車維修與保養(yǎng);2008年06期

  本文關(guān)鍵詞：CAN網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)性連接故障定位方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：428296