汽車綜合性能檢測線實時故障診斷專家系統(tǒng).pdf

1、隨著現(xiàn)代交通事業(yè)的發(fā)展，汽車保有量的迅速增加，車輛交通安全、環(huán)境保護、節(jié)能減排已經(jīng)成為人們十分關注的重大問題。 汽車綜合性能檢測是各級交通運輸部門實施車輛管理的重要內(nèi)容。汽車檢測是指確定汽車技術狀況或工作能力的檢查。車輛經(jīng)過長期使用，其技術狀況逐漸變壞，出現(xiàn)經(jīng)濟性變差、動力性下降及可靠性降低等不良現(xiàn)象。如果按照一定周期有規(guī)律地檢驗車輛技術狀況，并采取相應的維修措施，則可延長汽車的使用壽命，提高汽車的技術性能、完善安全機構，對預防

2、交通事故，減少環(huán)境污染，保護人們生命財產(chǎn)安全，增進人們身體健康都具有重要意義。 汽車檢測系統(tǒng)是個龐大而復雜的機電一體化系統(tǒng)，檢測過程中往往不能停機調(diào)修，系統(tǒng)一旦發(fā)生故障又會引起檢測數(shù)據(jù)的改變而使之失去準確性和公證性。因而要求系統(tǒng)必須具有高的可靠性，如果系統(tǒng)發(fā)生故障也須在短時間內(nèi)使其恢復正常。 汽車檢測線能夠同時允許5臺車在線檢測，平均每3～4分鐘檢測1臺車，每天要檢測100多輛車。這樣高速運轉(zhuǎn)的檢測線，任何一臺檢測設備發(fā)

3、生故障，都會造成本工位的檢測項目停檢，甚至整條檢測線停止運行。目前國內(nèi)汽車檢測線中普遍存在的首要問題就是可靠性低，而針對汽車檢測線系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)，無論是在理論上還是在實際應用中，均存在著許多迫切需要解決的問題。本文針對此問題提出了汽車檢測線的故障診斷方案，建立了故障診斷專家系統(tǒng)，對檢測設備進行在線診斷，以求把因故障造成的損失減到最小，同時，也是對故障診斷方法的更進一步的研究。 本文主要探討了專家系統(tǒng)方法與故障診斷技術結合來構

4、造智能故障診斷系統(tǒng)。該故障診斷系統(tǒng)是一種集機械、電子、計算機于一體的新型高效系統(tǒng)。其系列產(chǎn)品還可以廣泛應用于航天、電力、礦業(yè)、冶金、化工等行業(yè)中，尤其適合于高速運轉(zhuǎn)、大型復雜的控制系統(tǒng)中，它可以顯著的提高控制系統(tǒng)的可靠性和運轉(zhuǎn)效率，降低了設備的維修費用。它將在國民經(jīng)濟中發(fā)揮越來越重要的作用，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。 在本論文中，采用了最優(yōu)的可靠性分析方法對檢測線設備進行了故障分析與全面設計，使該故障診斷系統(tǒng)的建立不僅保持了其技術的

5、先進性，而且提高了其設計質(zhì)量；另外，基于Windows操作系統(tǒng)、用Visual C++開發(fā)的故障診斷系統(tǒng)具有很好的智能性，使設備維護人員能快速找出故障、排除故障，縮短了維修時間。專家系統(tǒng)的運用提高了該系統(tǒng)的競爭力，為其處于國內(nèi)領先地位打下了堅實的基礎。 減少故障(或提高可靠性)的途徑一方面是要不斷提高檢測設備的質(zhì)量，另一方面還要不斷監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，預測發(fā)展趨勢。故障原因識別是故障診斷的關鍵，通過建立故障監(jiān)控，在線采集設備的運

6、行參數(shù)，分析其與故障征兆之間的關系，為診斷知識庫提供診斷所需數(shù)據(jù)是基礎性工作。要精確地建立本測控系統(tǒng)的數(shù)學模型是很困難的，本文基于故障樹建立了測控系統(tǒng)設備的故障過程模型。這種故障樹圖形化的方法清楚易懂，使人們對所描述的事件之間的邏輯關系一目了然，而且便于對多種事件之間復雜的邏輯關系進行深入的定性、定量分析。同時，對故障診斷方案的確立奠定了基礎。另外，本故障診斷系統(tǒng)對其它重要電路設備的故障搜尋具有通用性，只要能建立正確的故障樹，就可對其進

7、行準確的故障診斷。產(chǎn)生式規(guī)則具有簡潔、無二義性特點，特別是它符合人的主觀感受。以面向?qū)ο蟮挠^點分析，把規(guī)則看作是一類對象，使它們具有統(tǒng)一的表示形式。推理機通過對設備的狀態(tài)的監(jiān)控，對知識規(guī)則的調(diào)用，根據(jù)一定的搜索策略對故障樹進行搜索，得出結論，并對診斷結果進行學習。測控系統(tǒng)的檢測設備的故障表現(xiàn)形式十分復雜，難以用一個簡單的數(shù)學模型來表達，需要人類專家的經(jīng)驗知識才能解決，而表達和處理這種啟發(fā)性的經(jīng)驗知識正是專家系統(tǒng)的特長，本文針對檢測線的這

8、些特點，通過對故障的分析，結合領域?qū)＜抑R，基于產(chǎn)生式規(guī)則建立了檢測線設備的故障診斷專家系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)庫提取診斷故障所需的知識，采用面向?qū)ο蟮谋硎痉椒?，通過正向推理機制進行故障推理，實現(xiàn)了故障的在線診斷與維修。 關于故障診斷專家系統(tǒng)的設計目前已有許多理論和方法，本文從應用的角度出發(fā)，通過用面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言Visual C++進行專家系統(tǒng)的設計，將數(shù)據(jù)庫技術、面向?qū)ο蠓椒ê屯评頇C有機地結合在一起，建立基于產(chǎn)生式規(guī)則的汽車檢測線

9、的故障診斷專家系統(tǒng)。經(jīng)理論分析，完全能滿足診斷的需求。因為知識的獲取以及知識庫的建立工作不是一次性完成的，合理的知識庫組織和管理系統(tǒng)是今后完善診斷知識的基礎。通過在實踐中不斷積累經(jīng)驗，不斷地完善已有的知識體系，最終提高診斷系統(tǒng)的智能化水平。專家系統(tǒng)是一種基于知識的信息處理系統(tǒng)，類似于人類的邏輯思維；由于采用模塊化的結構，可方便地推廣于不同的診斷對象。綜合利用現(xiàn)有故障診斷方法，使之有效地與專家系統(tǒng)相結合，研制成高效而具有自我完善功能的汽車