基于模型的汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)故障診斷研究.pdf

1、汽車防抱死系統(tǒng)(ABS)是一種汽車安全系統(tǒng)，它讓汽車的車輪在制動(dòng)時(shí)保持與地面的牽引接觸，防止車輪鎖死并避免車輛失控打滑。它的功能性和可靠性將直接影響汽車的安全駕駛。因此，對(duì)ABS的故障診斷技術(shù)進(jìn)行研究，能全面地評(píng)估ABS的工作狀態(tài)，快速診斷出故障，更能夠?qū)ζ淇赡艹霈F(xiàn)的潛在故障進(jìn)行預(yù)判，對(duì)于提高整車安全可靠性有著重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。
　　本文引入基于模型的結(jié)構(gòu)分析法(SA)故障診斷理論，對(duì)ABS的故障進(jìn)行分析，并設(shè)計(jì)出魯棒性較

2、好的殘差驗(yàn)證基于結(jié)構(gòu)分析法故障診斷理論的有效性。具體研究包括:
　　(1)基于ABS的基本結(jié)構(gòu)與功能，利用故障模式、影響及危害性分析(FMECA)技術(shù)對(duì)ABS的所有故障進(jìn)行分析和評(píng)估，以獲得其關(guān)鍵故障。首先使用故障模式及影響分析(FMEA)方法對(duì)ABS的故障模式、故障影響以及故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行歸納總結(jié)，研究各個(gè)故障的故障嚴(yán)酷度等級(jí)和故障發(fā)生概率，再繪制ABS的危害性矩陣圖對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行危害性分析(CA)，得到ABS的關(guān)鍵故障。

3、　　(2)基于現(xiàn)有成熟的ABS數(shù)學(xué)模型和汽車動(dòng)力學(xué)模型，利用已獲得的ABS關(guān)鍵故障，并將這些關(guān)鍵故障參數(shù)化，建立ABS的初始故障模型;利用結(jié)構(gòu)分析法故障診斷理論，對(duì)ABS初始模型實(shí)施DM分解，分析ABS初始模型對(duì)于關(guān)鍵故障的可檢測(cè)性(FD)與可隔離性(FI);為了提高其故障可診斷能力，研究ABS傳感器的配置方案，通過(guò)SA對(duì)設(shè)計(jì)的各類傳感器配置方案反復(fù)進(jìn)行DM分解，獲得其故障的可檢測(cè)性和可隔離性能力，得出最優(yōu)的傳感器配置方案。
　　

4、(3)優(yōu)化ABS初始故障模型，得到新模型。利用SA進(jìn)行故障診斷分析，獲取系統(tǒng)模型的FD與FI結(jié)果，并獲得最優(yōu)傳感器配置方案后的ABS故障模型。利用結(jié)構(gòu)最小超定方程集(MSO sets)，生成四組殘差，完成FDI系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并在Simulink中建立ABS的FDI仿真模型，通過(guò)設(shè)定四個(gè)關(guān)鍵故障類型和發(fā)生時(shí)間，以及固定的閾值，以殘差是否超過(guò)設(shè)定的閾值為判斷條件，判斷故障是否發(fā)生。將診斷結(jié)果與預(yù)先設(shè)置的故障對(duì)比，驗(yàn)證基于結(jié)構(gòu)分析法的故障診斷系統(tǒng)