基于模型的汽車主動懸架故障診斷研究
發(fā)布時間:2020-12-18 07:46
隨著人們對車輛的安全性和舒適性的要求不斷提高,懸架的結(jié)構(gòu)形式一直在不斷的革新和完善以滿足現(xiàn)代汽車對懸架提出的各種性能要求。主動懸架系統(tǒng)因其舒適性得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。但由于主動懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復雜,其出現(xiàn)故障出現(xiàn)的幾率和頻率要遠遠高于傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)。為了提高主動懸架系統(tǒng)的安全性,需要采用故障檢測與診斷方法對主動懸架進行實時監(jiān)控。本文針對主動懸架系統(tǒng)的執(zhí)行器的卡死和性能衰減故障設(shè)計了基于觀測器的故障診斷方法,對主動懸架系統(tǒng)的傳感器故障采用了奇偶空間的方法進行了故障檢測,并通過仿真驗證了上述方法對主動懸架各類故障檢測與診斷的可行性。具體的研究工作包括:1.介紹了主動懸架系統(tǒng)的故障檢測與診斷的意義,簡要介紹了故障診斷技術(shù)的發(fā)展歷史,闡述了故障診斷的相關(guān)概念和基本問題。對現(xiàn)代故障檢測與診斷方法進行了分類以及詳細介紹,并介紹了故障檢測與診斷技術(shù)在車輛中的應(yīng)用。2.通過對車輛進行動力學與運動學進行分析,建立了主動懸架控制系統(tǒng)的數(shù)學模型。對主動懸架系統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器故障進行故障分析,并對傳感器和執(zhí)行器可能發(fā)生的故障進行故障建模。3.研究基于線性未知輸入自適應(yīng)觀測器的故障診斷問題,解決對執(zhí)行器故障診斷系...
【文章來源】:湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2加性故障與乘性故障示意圖??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于殘差信息的汽車液壓主動懸架故障診斷與隔離研究[J]. 楊柳青,陳無畏,汪洪波. 中國機械工程. 2012(14)
[2]基于卡爾曼濾波器的控制系統(tǒng)傳感器故障診斷[J]. 周永杰,王雨萌,張江濱. 電網(wǎng)與清潔能源. 2011(07)
[3]控制系統(tǒng)故障診斷方法綜述[J]. 杜運成,石紅瑞,楊曉波. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2008(05)
[4]基于滑模觀測器的故障診斷及在主動懸架系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李會艷,王江,胡龍根. 上海海運學院學報. 2001(03)
[5]主動懸架系統(tǒng)隨機次優(yōu)控制[J]. 馮志鵬,張益群,馮志鴻. 昆明理工大學學報(自然科學版). 2001(01)
[6]奇偶空間法用于液體火箭發(fā)動機故障診斷[J]. 劉冰,張育林. 推進技術(shù). 1999(06)
[7]基于故障樹模型的航天器故障診斷研究[J]. 紀常偉,榮吉利,黃文虎. 宇航學報. 1998(01)
博士論文
[1]基于模型的飛行控制系統(tǒng)故障診斷方法研究[D]. 劉劍慰.南京航空航天大學 2014
[2]基于模型的不確定系統(tǒng)魯棒故障檢測與估計方法研究[D]. 吳麗娜.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]基于卡爾曼濾波器的系統(tǒng)狀態(tài)估計和故障檢測[D]. 羅貞.華中科技大學 2013
[4]基于模型的故障診斷方法研究及在航天中的應(yīng)用[D]. 邵繼業(yè).哈爾濱工業(yè)大學 2009
[5]基于模型的控制系統(tǒng)魯棒故障診斷技術(shù)研究[D]. 姜云春.國防科學技術(shù)大學 2006
碩士論文
[1]無人機飛行控制系統(tǒng)故障檢測技術(shù)研究[D]. 武寶軍.西北工業(yè)大學 2007
本文編號:2923642
【文章來源】:湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2加性故障與乘性故障示意圖??
——基于知識攤]?模糊推理法??—?I神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法??圖1.3故障診斷方法分類??1.3.1基于模型的故障方法??基于模型的方法的思想是建立解析冗余代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬件冗佘,即建立出系統(tǒng)??的數(shù)學模型狀態(tài)方程,將輸入信號輸入所建立的數(shù)學模型中產(chǎn)生的一個信號,然??后和系統(tǒng)實際測量值比較,兩者的差值稱為殘差,通過對殘差分析來確定系統(tǒng)的??故障W,檢測與診斷流程圖如圖1.4所示。由其特征可以將基于模型的故障診斷??定義為:對動態(tài)系統(tǒng),將其測量值與其解析模型進行比較得到先驗信息,通過對??先驗信息進行分析,從而確定動態(tài)系統(tǒng)的故障。由于該類方法基于數(shù)學模型,能??夠通過數(shù)學工具進行快速定量的系統(tǒng)分析,故而得到了廣泛的關(guān)注并且得到了很??大的發(fā)展。由基于模型算法的原理可知
?30??Time??圖4.1本文方法的故障估計值??120「???:???—fault?estimation??|?80?-??|?60-??|?40?-??20?-??〇'?1??1?H??1??0?5?10?15?20?25?30??Time??圖4.2傳統(tǒng)方法的故障估計值??由圖4.1分析可知,當存在一定模型不確定誤差情況,執(zhí)行器系統(tǒng)發(fā)生卡死??故障時,本文采用的魯棒性故障方法大約在第2秒時候能夠準確的估計出故障。??而采用傳統(tǒng)方法,對比圖4.1與圖4.2,當執(zhí)行器發(fā)生故障,雖然故障能被估計,??然而估計值與實際值相差較大,并且其診斷值與實際故障指在時間域上存在一定??的滯后。??因此可以得出結(jié)論:當主動懸架發(fā)生故障時,本文采用的魯棒性故障觀測器??方法對主動懸架故障進行故障診斷,可以在模型具有一定不確定性的情況下,仍??能較為實時準確的估計出系統(tǒng)的故障。??44??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于殘差信息的汽車液壓主動懸架故障診斷與隔離研究[J]. 楊柳青,陳無畏,汪洪波. 中國機械工程. 2012(14)
[2]基于卡爾曼濾波器的控制系統(tǒng)傳感器故障診斷[J]. 周永杰,王雨萌,張江濱. 電網(wǎng)與清潔能源. 2011(07)
[3]控制系統(tǒng)故障診斷方法綜述[J]. 杜運成,石紅瑞,楊曉波. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2008(05)
[4]基于滑模觀測器的故障診斷及在主動懸架系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李會艷,王江,胡龍根. 上海海運學院學報. 2001(03)
[5]主動懸架系統(tǒng)隨機次優(yōu)控制[J]. 馮志鵬,張益群,馮志鴻. 昆明理工大學學報(自然科學版). 2001(01)
[6]奇偶空間法用于液體火箭發(fā)動機故障診斷[J]. 劉冰,張育林. 推進技術(shù). 1999(06)
[7]基于故障樹模型的航天器故障診斷研究[J]. 紀常偉,榮吉利,黃文虎. 宇航學報. 1998(01)
博士論文
[1]基于模型的飛行控制系統(tǒng)故障診斷方法研究[D]. 劉劍慰.南京航空航天大學 2014
[2]基于模型的不確定系統(tǒng)魯棒故障檢測與估計方法研究[D]. 吳麗娜.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]基于卡爾曼濾波器的系統(tǒng)狀態(tài)估計和故障檢測[D]. 羅貞.華中科技大學 2013
[4]基于模型的故障診斷方法研究及在航天中的應(yīng)用[D]. 邵繼業(yè).哈爾濱工業(yè)大學 2009
[5]基于模型的控制系統(tǒng)魯棒故障診斷技術(shù)研究[D]. 姜云春.國防科學技術(shù)大學 2006
碩士論文
[1]無人機飛行控制系統(tǒng)故障檢測技術(shù)研究[D]. 武寶軍.西北工業(yè)大學 2007
本文編號:2923642
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