本文關鍵詞：基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的ESP故障診斷研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,提高汽車安全性和操控性成為急需解決的問題。世界各大汽車及零部件生產(chǎn)商相繼推出了一些電子穩(wěn)定控制系統(tǒng),其中,ESP系統(tǒng)是在ABS和TCS基礎上發(fā)展起來的革命性產(chǎn)品。電子穩(wěn)定系統(tǒng)越復雜,它的安全性和穩(wěn)定性就越難以保證。因此我們在汽車上配備ESP系統(tǒng)的同時,對其故障診斷的研究在汽車主動安全領域中意義重大。本文主要研究衡量汽車穩(wěn)定性的重要狀態(tài)參數(shù):橫擺角速度、質(zhì)心側(cè)偏角、側(cè)向加速度以及路面附著系數(shù)對汽車行駛的影響,并對橫擺角速度傳感器、側(cè)向加速度傳感器和質(zhì)心側(cè)偏角傳感器進行故障診斷。由于神經(jīng)網(wǎng)絡對多輸入多輸出的非線性映射關系具有強大的擬合能力,故本文采用BP網(wǎng)絡對ESP系統(tǒng)中傳感器的無故障輸出值進行估計,與故障傳感器的輸出進行對比,獲得殘差進行診斷,并對結(jié)果進行分析。提出的故障診斷方法簡單實用,可用于單個傳感器和兩個傳感器的故障診斷,不僅能診斷出故障的有無、發(fā)生時刻,還能反映出故障的大小。在采用BP網(wǎng)絡方法進行狀態(tài)估計之前,還對BP網(wǎng)絡的穩(wěn)定性進行了基于李雅普諾夫定理的證明,為該方法提供了理論依據(jù)。由于現(xiàn)實情況通常存在四種路面:干瀝青路面、濕瀝青路面、雪地和結(jié)冰路面,在對傳感器無故障輸出值進行估計時,若單純訓練一個網(wǎng)絡難以涵蓋四種不同的路面情況,為解決這一問題,提高網(wǎng)絡估計器的精度,需考慮到路面附著系數(shù)對汽車行駛狀態(tài)的影響,本文分別在四種路面工況下訓練四個網(wǎng)絡,構成一個網(wǎng)絡組,再加入網(wǎng)絡選擇機制,根據(jù)路面情況選擇出對應的網(wǎng)絡,并得出精確的狀態(tài)估計值。此外,本文還完成了81個網(wǎng)絡的訓練,以此給出了一種路面附著系數(shù)的估計辦法。實驗采用AMESim軟件建立15自由度整車模型,在AMESim與MATLAB聯(lián)合仿真環(huán)境下,實現(xiàn)了汽車ESP系統(tǒng)中橫擺角速度傳感器、側(cè)向加速度傳感器以及質(zhì)心側(cè)偏角傳感器的故障診斷,給出的路面附著系數(shù)估計辦法也具有一定借鑒意義,仿真結(jié)果驗證了提出的方法的有效性。
【關鍵詞】：電子穩(wěn)定程序(ESP) BP神經(jīng)網(wǎng)絡 故障診斷 路面附著系數(shù)估計
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6;U472.9;TP183
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-25
• 1.1 論文的研究背景和意義9-10
• 1.2 ESP系統(tǒng)介紹10-14
• 1.2.1 ESP系統(tǒng)的組成11-12
• 1.2.2 ESP系統(tǒng)的工作原理12-13
• 1.2.3 ESP系統(tǒng)的特點13-14
• 1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀14-22
• 1.3.1 故障診斷的定義15
• 1.3.2 故障診斷技術的研究現(xiàn)狀15-20
• 1.3.3 路面附著系數(shù)估計的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4 本文的研究目標和主要內(nèi)容22-25
• 第2章 整車系統(tǒng)建模25-31
• 2.1 AMESim軟件簡介25-26
• 2.2 整車系統(tǒng)模型的搭建26-29
• 2.3 AMESim與MATLAB聯(lián)合仿真的搭建29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 基于BP網(wǎng)絡的ESP故障診斷31-43
• 3.1 ESP單個傳感器的故障診斷原理31-34
• 3.2 ESP兩個傳感器的故障診斷原理34-35
• 3.3 BP網(wǎng)絡模型的訓練35-37
• 3.4 BP網(wǎng)絡觀測器的穩(wěn)定性證明37-39
• 3.5 基于BP網(wǎng)絡的路面附著系數(shù)估計39-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第4章 仿真實驗與結(jié)果分析43-63
• 4.1 仿真輸入及參數(shù)的設置43-45
• 4.2 ESP單個傳感器的故障診斷45-56
• 4.2.1 橫擺角速度傳感器故障46-50
• 4.2.2 側(cè)向加速度傳感器故障50-53
• 4.2.3 質(zhì)心側(cè)偏角傳感器故障53-56
• 4.3 ESP兩個傳感器的故障診斷56-59
• 4.4 路面附著系數(shù)估計的仿真結(jié)果59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-63
• 第5章 全文總結(jié)和展望63-65
• 5.1 全文總結(jié)63
• 5.2 研究展望63-65
• 參考文獻65-72
• 作者簡介及研究成果72-73
• 致謝73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 余卓平;左建令;張立軍;;路面附著系數(shù)估算技術發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J];汽車工程;2006年06期

2 余卓平;左建令;陳慧;;基于四輪輪邊驅(qū)動電動車的路面附著系數(shù)估算方法[J];汽車工程;2007年02期

3 吳利軍;王躍建;李克強;;面向汽車縱向安全輔助系統(tǒng)的路面附著系數(shù)估計方法[J];汽車工程;2009年03期

4 楊財;李亮;宋健;李紅志;;基于輪胎力觀測器的路面附著系數(shù)識別算法[J];中國機械工程;2009年07期

5 趙林輝;劉志遠;陳虹;;車速和路面附著系數(shù)的滾動時域估計[J];汽車工程;2009年06期

6 楊福廣;李貽斌;阮久宏;榮學文;宋銳;;基于擴張狀態(tài)觀測器的路面附著系數(shù)實時估計[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2010年08期

7 趙又群;林h，

本文編號：401338