基于CSA-SVM算法的EMB執(zhí)行器中傳感器容錯控制研究.pdf

1、純電動汽車作為未來汽車發(fā)展的必然方向，其最優(yōu)性與可靠性優(yōu)化研究受到了國內(nèi)外的廣泛關注。電子機械制動系統(tǒng)（Electro Mechanical Brake， EMB）作為影響純電動汽車安全性能的重要組成部分，它的故障檢測與容錯控制研究具有十分重要的研究意義和應用價值。由于制動控制過程中需要多種傳感器的信息反饋，如何及時地檢測和診斷出傳感器的故障狀態(tài)，并采取必要的容錯手段是在純電動汽車發(fā)展中面臨的重點難題之一。
　　現(xiàn)有的傳感器故障檢

2、測方法很多針對線性系統(tǒng)，無法適應非線性系統(tǒng)中呈現(xiàn)出的復雜化、集成化等問題。針對非線性系統(tǒng)，現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡等方法存在結構多樣化、數(shù)據(jù)樣本復雜化等問題，難以獲得滿意的效果。為解決此問題，本學位論文針對 EMB系統(tǒng)執(zhí)行機構，提出了一種基于克隆選擇支持向量機(CSA-SVM)算法的傳感器故障檢測與容錯控制模型。研究內(nèi)容如下：
　　首先，在對 EMB系統(tǒng)執(zhí)行機構的三環(huán)控制原理的研究基礎上，通過分析執(zhí)行機構的動力學特性，分別建立了電流、轉速和

3、壓力傳感器的數(shù)學模型，并對傳感器的故障情況進行了分析，提出了相應模型的目標和設計準則。
　　其次，針對 EMB系統(tǒng)執(zhí)行器中搭載的電流、轉速和壓力傳感器進行故障檢測與診斷研究，設計了一種將克隆選擇算法與支持向量機算法相結合的基于CSA-SVM算法的傳感器故障檢測與診斷模型。該方法在有效檢測出傳感器故障的同時，能夠對故障的具體類型進一步辨識。達到對傳感器的故障進行實時檢測與估計的目標。
　　最后，針對傳感器的故障容錯控制研究，利

4、用CSA-SVM算法來設計了一種基于故障重構策略的自適應容錯控制模型。該模型基于 EMB系統(tǒng)執(zhí)行器的功能冗余，實時的預測故障傳感器信號，滿足了 EMB執(zhí)行器實時隔離故障傳感器信號，并以重構信號代替故障信號完成容錯控制的需求。
　　實驗結果表明，本文所提出的基于CSA-SVM算法的傳感器容錯控制模型不僅能夠實時地檢測并診斷出傳感器的故障，而且能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時，補償故障傳感器的輸出。同時，本文提出的優(yōu)化模型相比傳統(tǒng)的模型，具有更高