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基于3CA-BN分析的车辆发动机故障诊断方法
| 论文题名： | 基于3CA-BN分析的车辆发动机故障诊断方法 |
| 关键词： | 故障诊断;贝叶斯网络;概率推理;汽车发动机;燃油供给 |
| 摘要： | 发动机作为车辆的核心部分，其运行状态直接影响着车辆的性能。由于发动机长期运行在自身高温高压以及外部恶劣的环境中，极易发生故障。而且随着大量高新电子技术运用到发动机中，其结构原理日益复杂，加之各子系统之间的相互耦合和关联导致故障征兆与故障原因之间的关系表现出随机性和不确定性，使得其故障诊断越来越困难。因此，需要建立科学、合理、完善的发动机故障诊断方法来提高故障诊断效率和准确性。 根据发动机故障的特征及各种诊断方法的特点，本文提出一种基于3CA-BN分析的车辆发动机故障诊断方法。首先将一种最新的致因分析方法控制变换致因分析(3CA)运用到发动机故障诊断中，对发动机的不同故障模式进行分析，确定故障机理，建立故障诊断的3CA工作表，理清故障原因与故障模式间的因果关系，完成故障诊断的定性分析。然后利用3CA对发动机故障的分析过程建立基于3CA的贝叶斯网络(BN)模型。BN是基于概率分析与图论的一种不确定性知识表达和推理模型，这里提出一种新的四层的BN模型，即“致因—变换—失效控制—故障模式”。随后在MSBNX软件中，结合条件概率表计算节点的条件概率，进行节点概率更新和概率推理，确定出故障原因节点的后验概率，完成故障诊断的定量分析。 本文利用基于3CA-BN的故障诊断方法对发动机燃油供给系统故障和发动机过热故障进行分析，建立了这两种故障的3CA工作表和 BN模型，并计算了燃油供给系统故障的各种原因节点的后验概率，最终确定了故障原因及位置。结果分析表明3CA能够用于发动机故障的机理分析，而且故障机理分析的结果能简化BN的建模过程。同时，BN也使得定性的3CA的分析结果延伸到定量的计算当中去，优化了两种方法的使用性。最终建立的BN模型用于发动机的故障诊断中，诊断结果对发动机燃油供给系统的故障原因确定有参考价值。 |
| 作者： | 武刚刚 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨宗霄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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