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時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ABS的故障診斷技術進行研究，能全面地評估ABS的工作狀態(tài)，快速診斷出故障，更能夠對其可能出現的潛在故障進行預判，對于提高整車安全可靠性有著重要的理論意義和實際價值。
　　本文引入基于模型的結構分析法(SA)故障診斷理論，對ABS的故障進行分析，并設計出魯棒性較

2、好的殘差驗證基于結構分析法故障診斷理論的有效性。具體研究包括:
　　(1)基于ABS的基本結構與功能，利用故障模式、影響及危害性分析(FMECA)技術對ABS的所有故障進行分析和評估，以獲得其關鍵故障。首先使用故障模式及影響分析(FMEA)方法對ABS的故障模式、故障影響以及故障產生的原因進行歸納總結，研究各個故障的故障嚴酷度等級和故障發(fā)生概率，再繪制ABS的危害性矩陣圖對系統(tǒng)進行危害性分析(CA)，得到ABS的關鍵故障。

3、　　(2)基于現有成熟的ABS數學模型和汽車動力學模型，利用已獲得的ABS關鍵故障，并將這些關鍵故障參數化，建立ABS的初始故障模型;利用結構分析法故障診斷理論，對ABS初始模型實施DM分解，分析ABS初始模型對于關鍵故障的可檢測性(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SA對設計的各類傳感器配置方案反復進行DM分解，獲得其故障的可檢測性和可隔離性能力，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進行故障診斷分析，獲取系統(tǒng)模型的FD與FI結果，并獲得最優(yōu)傳感器配置方案后的ABS故障模型。利用結構最小超定方程集(MSO sets)，生成四組殘差，完成FDI系統(tǒng)設計，并在Simulink中建立ABS的FDI仿真模型，通過設定四個關鍵故障類型和發(fā)生時間，以及固定的閾值，以殘差是否超過設定的閾值為判斷條件，判斷故障是否發(fā)生。將診斷結果與預先設置的故障對比，驗證基于結構分析法的故障診斷系統(tǒng)