基于智能學(xué)習(xí)的電噴汽車故障診斷與監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-04-27 08:46
【摘要】:汽車已成為人們?nèi)粘3鲂斜貍涔ぞ?在車輛運(yùn)行過程中,車載設(shè)備一旦發(fā)生故障,若不能得到及時(shí)有效的維護(hù)和修理,將會(huì)對(duì)人們的出行安全造成重大隱患。如何快速診斷車載故障,保證車輛各系統(tǒng)正常運(yùn)行意義重大。另外,伴隨著無線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,實(shí)時(shí)掌握車輛當(dāng)前工作狀態(tài),充分利用傳感器技術(shù)檢測車載設(shè)備工況,利用先進(jìn)分析模型和改進(jìn)推理算法進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)車載設(shè)備快速準(zhǔn)確的故障診斷、預(yù)測、決策分析與狀態(tài)評(píng)估,對(duì)提高車輛整體性能和效益附加值都具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本論文研究并設(shè)計(jì)了汽車遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷和決策評(píng)估系統(tǒng),以輕型汽油車為研究對(duì)象,完成了相應(yīng)的汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷和決策評(píng)估系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù),從理論知識(shí)、硬件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、建模仿真、實(shí)驗(yàn)研究和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等角度系統(tǒng)地分析并研究了遠(yuǎn)程監(jiān)測故障診斷及決策評(píng)估分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。綜合項(xiàng)目實(shí)施情況,本系統(tǒng)為汽車檢測技術(shù)提供了新的手段,有一定的理論現(xiàn)實(shí)意義和借鑒價(jià)值。取得主要研究成果有:(1)針對(duì)基于OSI網(wǎng)絡(luò)模型的智能車輛遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷及決策評(píng)估系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案與硬件模塊,設(shè)計(jì)與開發(fā)了診斷通信接口裝置,設(shè)計(jì)調(diào)度算法,建立CANopen協(xié)議棧。分析遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸控制策略,設(shè)計(jì)服務(wù)器監(jiān)測模型,實(shí)現(xiàn)車載控制端與遠(yuǎn)程服務(wù)端的數(shù)據(jù)交互,為后續(xù)研究建立數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。(2)提出了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的故障診斷方法,結(jié)合信息化與工業(yè)化的兩化融合思想對(duì)故障診斷后將采集的故障信息存儲(chǔ)于服務(wù)器。對(duì)故障信息采集及特征提取,提出基于BNs分類器的改進(jìn)推理故障診斷方法模型和基于組決策樹優(yōu)化的診斷分析方法模型;對(duì)決策評(píng)估進(jìn)行模型融合改進(jìn),提出基于群組支持的方法模型。(3)以汽車電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)故障診斷技術(shù)進(jìn)行研究。完成了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器故障模擬臺(tái)架,設(shè)計(jì)典型故障模擬裝置;通過實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)傳感器故障模式下的主要數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和分析計(jì)算,并結(jié)合汽車故障診斷融合模型進(jìn)行相應(yīng)的科學(xué)驗(yàn)證,分析了典型故障對(duì)整車經(jīng)濟(jì)性能和排放性能的影響,得到精度好,可信度高的故障分類評(píng)估結(jié)果數(shù)據(jù)和診斷決策。(4)設(shè)計(jì)與開發(fā)了遠(yuǎn)程故障診斷與監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并通過面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行完善;建立診斷評(píng)估體系方法,設(shè)計(jì)了基于知識(shí)庫和推理機(jī)的方案對(duì)專家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià);設(shè)計(jì)開發(fā)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,利用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測試,并針對(duì)設(shè)備報(bào)警器節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)通信時(shí)延驗(yàn)證系統(tǒng)故障診斷的穩(wěn)定性與快速準(zhǔn)確性。
【圖文】:
有得到及時(shí)有效的檢修,將會(huì)對(duì)人們的出行安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。可見,能夠快速高效的診斷出逡逑車載設(shè)備故障是保證設(shè)備正常運(yùn)行的重要前題[1]。從車輛診斷技術(shù)的發(fā)展歷程來看,可以將其劃逡逑分為四個(gè)階段,如圖1-1所示。逡逑人工襝獫階段:汽車的結(jié)構(gòu)比較藺犖,邐專讓設(shè)奮進(jìn)行診aw段:以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的各種椿逡逑電器設(shè)備少,因此,依*人工經(jīng)驗(yàn)軌能邐密檢刺手段廣泛應(yīng)用。如各種發(fā)動(dòng)機(jī)分析佼、電腦檢*逡逑夠芫成故朿診斷工作。邐儀及&種電子化檢1儀都是精sisa所必備的儀酋》逡逑2D世紀(jì)50年代50年代初-70年代末邐的年代初-90年代末丨邋20世紀(jì)9D年代開始!邐少逡逑筲單長3、ft*進(jìn)行*望階S:使用真空表、邐智g涂B階段:應(yīng)用人工智能埋論與技術(shù)以及現(xiàn)代逡逑萬用表、示波盎、發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)提前*試《等對(duì)邐的信息技木開發(fā)出的各種系統(tǒng)將有助于故?珍B逡逑有關(guān)S成和零件進(jìn)行檢查,以確走其技術(shù)狀態(tài)。邐問題的解決。逡逑圖1-1汽車診斷技術(shù)發(fā)展歷程逡逑Fig.邋1-1邋The邋development邋course邋of邋automobile邋diagnosis邋technology逡逑首先,人工檢驗(yàn)階段,它主要依靠有經(jīng)驗(yàn)的技師憑借經(jīng)驗(yàn)確定車輛運(yùn)行狀況,再對(duì)汽車故障逡逑進(jìn)行診斷;第二,診斷儀測量階段,使用診斷儀測量車輛設(shè)備;第三,專業(yè)設(shè)備診斷階段,使用逡逑先進(jìn)的儀器設(shè)備對(duì)車載各工作系統(tǒng)及子系統(tǒng)進(jìn)行精密監(jiān)測和診斷,采集數(shù)據(jù)后再通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行逡逑計(jì)算和處理,以顯示出當(dāng)前汽車的運(yùn)行狀態(tài)及診斷故障的原因;第四,智能診斷階段,隨著人工逡逑智能、專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化裝備的發(fā)展
2.邋1.邋1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑本論文設(shè)計(jì)了一款遠(yuǎn)程故障診斷與監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng),該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分為三層:基礎(chǔ)層、采集匯逡逑聚層和遠(yuǎn)程服務(wù)層,如圖2-1所示。其中,基礎(chǔ)層為車輛局域網(wǎng),負(fù)責(zé)將狀態(tài)信息向采集匯聚層逡逑傳輸。采集匯聚層是汽車電子控制系統(tǒng)的核心層,負(fù)責(zé)車輛信息數(shù)據(jù)的采集,,車輛運(yùn)行狀況的監(jiān)逡逑測和車輛故障自診斷,再將信息數(shù)據(jù)向遠(yuǎn)程服務(wù)層傳輸。遠(yuǎn)程服務(wù)層實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程交互,同逡逑時(shí)構(gòu)建專家診斷與決策評(píng)估系統(tǒng),為車輛提供遠(yuǎn)程控制、故障診斷、狀態(tài)評(píng)估、維修幫助等服務(wù),逡逑為用戶和維護(hù)人員提供在線遠(yuǎn)程技術(shù)支持。逡逑——-邐OBDQ邋診斷系統(tǒng)逡逑c邐,邐車數(shù)故朿c凼絞侗皰危藻義希潁觶忮澹徨;—二:-:2邋:j澹殄義希沐澹峰澹鑠緯禱窆授鷲鋃襄危麇危皰澹義希歟椋穡垮澹櫻蟈澹殄澹誨澹伲媯澹掊義舷咂麇危傘梗蛔В叩ピ欏赍危聿沐義希懾沃?jǐn)厮苿设备|逦劐j辶x賢跡玻擼斃畔⒉杉低辰峁雇煎義希疲椋紓玻卞澹櫻簦潁酰悖簦酰潁邋澹恚幔皰澹錚駑澹觶澹瑁椋悖歟邋澹椋睿媯錚潁恚幔簦椋錚鑠澹悖錚歟歟澹悖簦椋錚鑠澹幔睿溴澹恚錚睿椋簦錚潁椋睿玨澹螅螅簦澹礤義希玻澹保蠶低徹δ苠義希保插義
本文編號(hào):2642084
【圖文】:
有得到及時(shí)有效的檢修,將會(huì)對(duì)人們的出行安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。可見,能夠快速高效的診斷出逡逑車載設(shè)備故障是保證設(shè)備正常運(yùn)行的重要前題[1]。從車輛診斷技術(shù)的發(fā)展歷程來看,可以將其劃逡逑分為四個(gè)階段,如圖1-1所示。逡逑人工襝獫階段:汽車的結(jié)構(gòu)比較藺犖,邐專讓設(shè)奮進(jìn)行診aw段:以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的各種椿逡逑電器設(shè)備少,因此,依*人工經(jīng)驗(yàn)軌能邐密檢刺手段廣泛應(yīng)用。如各種發(fā)動(dòng)機(jī)分析佼、電腦檢*逡逑夠芫成故朿診斷工作。邐儀及&種電子化檢1儀都是精sisa所必備的儀酋》逡逑2D世紀(jì)50年代50年代初-70年代末邐的年代初-90年代末丨邋20世紀(jì)9D年代開始!邐少逡逑筲單長3、ft*進(jìn)行*望階S:使用真空表、邐智g涂B階段:應(yīng)用人工智能埋論與技術(shù)以及現(xiàn)代逡逑萬用表、示波盎、發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)提前*試《等對(duì)邐的信息技木開發(fā)出的各種系統(tǒng)將有助于故?珍B逡逑有關(guān)S成和零件進(jìn)行檢查,以確走其技術(shù)狀態(tài)。邐問題的解決。逡逑圖1-1汽車診斷技術(shù)發(fā)展歷程逡逑Fig.邋1-1邋The邋development邋course邋of邋automobile邋diagnosis邋technology逡逑首先,人工檢驗(yàn)階段,它主要依靠有經(jīng)驗(yàn)的技師憑借經(jīng)驗(yàn)確定車輛運(yùn)行狀況,再對(duì)汽車故障逡逑進(jìn)行診斷;第二,診斷儀測量階段,使用診斷儀測量車輛設(shè)備;第三,專業(yè)設(shè)備診斷階段,使用逡逑先進(jìn)的儀器設(shè)備對(duì)車載各工作系統(tǒng)及子系統(tǒng)進(jìn)行精密監(jiān)測和診斷,采集數(shù)據(jù)后再通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行逡逑計(jì)算和處理,以顯示出當(dāng)前汽車的運(yùn)行狀態(tài)及診斷故障的原因;第四,智能診斷階段,隨著人工逡逑智能、專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化裝備的發(fā)展
2.邋1.邋1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑本論文設(shè)計(jì)了一款遠(yuǎn)程故障診斷與監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng),該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分為三層:基礎(chǔ)層、采集匯逡逑聚層和遠(yuǎn)程服務(wù)層,如圖2-1所示。其中,基礎(chǔ)層為車輛局域網(wǎng),負(fù)責(zé)將狀態(tài)信息向采集匯聚層逡逑傳輸。采集匯聚層是汽車電子控制系統(tǒng)的核心層,負(fù)責(zé)車輛信息數(shù)據(jù)的采集,,車輛運(yùn)行狀況的監(jiān)逡逑測和車輛故障自診斷,再將信息數(shù)據(jù)向遠(yuǎn)程服務(wù)層傳輸。遠(yuǎn)程服務(wù)層實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程交互,同逡逑時(shí)構(gòu)建專家診斷與決策評(píng)估系統(tǒng),為車輛提供遠(yuǎn)程控制、故障診斷、狀態(tài)評(píng)估、維修幫助等服務(wù),逡逑為用戶和維護(hù)人員提供在線遠(yuǎn)程技術(shù)支持。逡逑——-邐OBDQ邋診斷系統(tǒng)逡逑c邐,邐車數(shù)故朿c凼絞侗皰危藻義希潁觶忮澹徨;—二:-:2邋:j澹殄義希沐澹峰澹鑠緯禱窆授鷲鋃襄危麇危皰澹義希歟椋穡垮澹櫻蟈澹殄澹誨澹伲媯澹掊義舷咂麇危傘梗蛔В叩ピ欏赍危聿沐義希懾沃?jǐn)厮苿设备|逦劐j辶x賢跡玻擼斃畔⒉杉低辰峁雇煎義希疲椋紓玻卞澹櫻簦潁酰悖簦酰潁邋澹恚幔皰澹錚駑澹觶澹瑁椋悖歟邋澹椋睿媯錚潁恚幔簦椋錚鑠澹悖錚歟歟澹悖簦椋錚鑠澹幔睿溴澹恚錚睿椋簦錚潁椋睿玨澹螅螅簦澹礤義希玻澹保蠶低徹δ苠義希保插義
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