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《武汉理工大学》 2006年
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燃料电池发动机多传感器的故障诊断与容错技术研究

宋娟  
【摘要】:随着我国汽车数量的增长,城市汽车排放污染日趋严重,传统汽车燃料的供需矛盾也更加突出。燃料电池电动汽车是治理汽车尾气污染和解决燃料问题最现实的途径。而燃料电池发动机是一个复杂的系统,存在着大量传感器,这些传感器常处于恶劣的工作环境下,发生故障是难免的。一旦发生故障,轻则使系统性能下降,重则导致灾难性的后果。因此及时、准确地诊断和排除传感器故障,保证燃料电池发动机平稳可靠的运行显得尤为重要。本文以燃料电池电动汽车为研究对象,开展25KW质子交换膜燃料电池发动机多传感器系统的故障检测与容错技术的研究。主要研究内容如下: 根据燃料电池发动机所要达到的性能指标,研究了燃料电池发动机系统的总体结构以及传感器系统的结构,对燃料电池发动机传感器的需求进行分析,结合燃料电池发动机特殊的应用环境,选用一批适合本系统使用的传感器,设计一套较为实用的测量电路,达到较为理想的测量结果。 综合介绍故障检测与容错的方法,根据燃料电池发动机传感器的实际情况,完成了燃料电池发动机传感器故障检测与容错系统结构的设计,该结构简单,易实现,容错效果好。 利用卡尔曼滤波器设计了燃料电池发动机传感器的故障诊断与容错系统。除此之外,还在硬件冗余的基础上,设计了联合卡尔曼滤波器容错结构。并对燃料电池发动机的部分传感器的故障信号进行了仿真试验,仿真结果表明,控制器响应速度快,鲁棒性好。 完成了基于神经网络的传感器故障诊断与容错系统研究,运用RBF神经网络设计一种传感器故障诊断方法,并将该方法成功运用于温度信号的故障诊断,仿真表明,该方法具有良好的故障诊断与容错效果。 本文深入研究了燃料电池发动机控制系统在传感器故障情况下的容错控制问题,当传感器发生故障时,该系统可以对失效传感器的检测数据做出实时估计并反馈信号,从而保证了系统运行的稳定性和可靠性。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP277

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 朱泳;凌滨;赫惠馨;;基于TMS320C5509A的传感器故障诊断[J];东北林业大学学报;2009年08期
2 凌滨;刘立臣;姜岚;;基于汽车发动机多传感器信息融合的研究[J];林业机械与木工设备;2009年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 全睿;车用燃料电池系统故障诊断与维护若干关键问题研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 于晓燕;汽车发动机故障诊断与容错技术的研究[D];东北林业大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田春芝;电动汽车燃料电池系统现状研究与分析[J];北京汽车;2000年04期
2 顾雪平,盛四清,张文勤,高曙,杨以涵;电力系统故障诊断神经网络专家系统的一种实现方式[J];电力系统自动化;1995年09期
3 肖明,张逸成,姚勇涛,任恒良,孔繁虹,张洁萍;燃料电池汽车用DC/DC变换器的控制策略及仿真[J];低压电器;2002年06期
4 陆天虹,孙公权;我国燃料电池发展概况[J];电源技术;1998年04期
5 马平,朱燕飞,牛征;基于神经网络的主汽温控制系统[J];华北电力大学学报;2001年02期
6 刘伟;基于专家系统的容错控制及在合成反应过程中的应用[J];化工自动化及仪表;1996年05期
7 刘珊中,朱邦太,牛新闻;状态反馈H_∞控制在二级倒立摆平衡系统中的应用[J];洛阳工学院学报;1999年01期
8 陈全世,齐占宁;燃料电池电动汽车的技术难关和发展前景[J];汽车工程;2001年06期
9 李明,徐向东;用容错技术提高锅炉控制系统的可靠性[J];清华大学学报(自然科学版);1999年03期
10 丁凯锋,樊思齐;基于Adaline网的航空发动机自适应控制[J];推进技术;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 钱华明;故障诊断与容错技术及其在组合导航系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张继军;计算机监测系统的实现及抗干扰措施[J];安阳大学学报;2003年01期
2 唐新平,陈治纲,熊小兵,万淑芸;最简连接的RS-232与RS-485转换器电路设计[J];兵工自动化;1999年04期
3 熊小兵,周永鹏,万淑芸;信号灯在多线程串行通讯中的应用[J];兵工自动化;2000年02期
4 魏长流,敖世奇;基于神经网络专家系统的炮兵射击指挥系统故障诊断[J];兵工自动化;2004年05期
5 马上,陈红艳,张华;基于RoyalTek REB-12R的GPS信号显示器设计[J];兵工自动化;2004年06期
6 陈海清,王金全,薛洪熙,王文平,王强;氢能与质子交换膜燃料电池[J];兵工自动化;2005年01期
7 曾云翔;袁敏娟;;数控技术在传热轧管机上的应用[J];兵工自动化;2006年07期
8 常波;周徐昌;胡博;;单自由度陀螺仪冗余系统的故障检测与识别[J];兵工自动化;2007年12期
9 张李方;程锦房;何希盈;;矢量水听器与Kalman滤波在水雷引信中的应用[J];兵工自动化;2008年12期
10 钱辉;丁永忠;;大航程AUV SINS/DVL组合导航定位精度研究[J];兵工自动化;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Research on Fault Diagnosis Method of Aeroplane's Actuators[A];第七届国际测试技术研讨会论文集[C];2007年
2 鲁亿方;余涛;杨守功;李希胜;;PCI-8319数据采集卡在TG85热天平设备改造中的应用[A];北京高教学会实验室工作研究会2007年学术研讨会论文集[C];2007年
3 高法钦;谈展中;;无源北斗3星/惯导组合导航数据融合算法研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
4 王利循;郭杭;;UKF在INS/GPS组合导航系统中的应用分析[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
5 朱红伟;;基于BP神经网络的公路隧道火灾探测研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
6 马海波;黄跃峰;滕寿威;;车载导航系统的高精度定位算法[A];2009`中国地理信息产业论坛暨第二届教育论坛就业洽谈会论文集[C];2009年
7 王鹏;张迎春;;基于SINS/星敏感器的组合导航模式[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
8 罗方承;吕文广;郑景宜;;现代高技术电池与锆粉体材料[A];第二十五届化学与物理电源学术年会论文集[C];2002年
9 陆天虹;;氢能时代和燃料电池[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
10 尹彪;刘磊;王永骥;;火箭姿态控制与故障重构的研究[A];中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会·论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘凤鸣;重力梯度辅助导航定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 丁继成;弱信号条件下GPS接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 毛宇峰;水下机器人系统体系结构及避障控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
8 陈伟;基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 彭富清;海洋重力辅助导航方法及应用[D];解放军信息工程大学;2009年
10 秦显平;星载GPS低轨卫星定轨理论及方法研究[D];解放军信息工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭凤华;基于卡尔曼滤波的高精度磷酸根离子分析仪的设计[D];郑州大学;2010年
2 郭静;光纤陀螺捷联系统运动基座对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张斌;基于MIMU的捷联惯性导航系统数据采集与处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘鹏;直流蒸汽发生器压力控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 苑海静;船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 马汉增;微惯性组合惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王芳;核动力装置运行虚拟仿真及控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 张仁丹;船舶航迹控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王允峰;船舶纵横摇和升沉运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 郑秀华;基于虚拟仪器的SINS/GPS组合导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李锡江,刘荣,张厚祥,宗光华;基于模糊故障树法的清洗机器人安全性研究[J];北京航空航天大学学报;2004年04期
2 魏传锋,李运泽,王浚,于涛;航天器热故障诊断专家系统推理机的设计[J];北京航空航天大学学报;2005年01期
3 钱伯章;;燃料电池发展前景及其应用(上)[J];节能与环保;2007年02期
4 钱伯章;;燃料电池发展前景及其应用(下)[J];节能与环保;2007年04期
5 江明;;室内燃气安全系统可靠性分析[J];平顶山工学院学报;2007年06期
6 李冬辉,周巍巍;基于小波神经网络的传感器故障诊断方法研究[J];电工技术学报;2005年05期
7 程宏波;王勋;伦利;;容错控制技术及其在微机保护中的应用研究[J];电气应用;2007年09期
8 王红亮;杨琛;;采用DSP与小波变换实现声信号单目标识别[J];电光与控制;2008年05期
9 葛善海,衣宝廉,徐洪峰,韩明,邵志刚;质子交换膜燃料电池的研究[J];电化学;1998年03期
10 崔平远,黄晓瑞;基于联合卡尔曼滤波的多传感器信息融合算法及其应用[J];电机与控制学报;2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 肖乾;多传感器组合导航系统信息融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 李潇潇;汽轮机DEH系统快控方法和故障诊断及容错控制的研究[D];浙江大学;2009年
3 彭兵;基于改进支持向量机和特征信息融合的水电机组故障诊断[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯俊;证据理论几个关键问题的研究[D];西北工业大学;2003年
2 刘文忠;AMT系统的故障诊断及容错技术研究[D];吉林大学;2007年
3 徐翠琴;基于信息融合技术的燃料电池多传感器故障检测研究[D];武汉理工大学;2007年
4 朱惠莲;基于神经网络的汽车发动机故障诊断系统[D];西北农林科技大学;2007年
5 屈峰;汽车发动机故障诊断方法研究[D];大庆石油学院;2007年
6 舒芝锋;燃料电池单片内阻在线测试与PEM含水量软测量研究[D];武汉理工大学;2008年
7 黄丽;BP神经网络算法改进及应用研究[D];重庆师范大学;2008年
8 全睿;燃料电池发动机故障诊断研究[D];武汉理工大学;2009年
9 刘杰;电喷汽车发动机故障诊断技术研究[D];重庆交通大学;2009年
10 郑善亮;汽车发动机故障诊断研究的理论与方法[D];重庆交通大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 于晓燕;汽车发动机故障诊断与容错技术的研究[D];东北林业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张汉国,张洪钺;INS/GPS组合导航系统的容错研究[J];北京航空航天大学学报;1991年02期
2 尚利宏,阮俊波,张锐,金惠华;机载UMS分布式容错计算机系统设计[J];北京航空航天大学学报;2001年04期
3 翁海娜,房建成,杨功流,张振鹏;基于调频高斯小波变换的导航传感器故障诊断[J];北京航空航天大学学报;2002年04期
4 张洪钺;动态系统的容错技术[J];北京航空航天大学学报;1997年06期
5 孙振陆,陈宗基,王醒华;最优故障检测滤波器设计[J];北京航空航天大学学报;1999年03期
6 吴宏岐;用神经元网络进行控制系统故障诊断的研究[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2000年03期
7 周哲,洪文学,庄良杰,熊正南;舰船综合导航系统的联合卡尔曼滤波器设计[J];船舶工程;1999年05期
8 王志刚;软件坚固性与基于软件的容错技术[J];楚雄师范学院学报;2002年03期
9 阿布里提·阿布都拉;燃料电池汽车(FCEV)的现状及开发动向[J];电工电能新技术;2001年03期
10 崔平远,黄晓瑞;基于联合卡尔曼滤波的多传感器信息融合算法及其应用[J];电机与控制学报;2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘承香;水下潜器的地形匹配辅助定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨琳峰;容错加固计算机的设计与实现[D];天津大学;2003年
2 李学聪;基于组合导航系统的故障检测与诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
【相似文献】
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1 朱泳;凌滨;赫惠馨;;基于TMS320C5509A的传感器故障诊断[J];东北林业大学学报;2009年08期
2 张冀;王兵树;邸剑;于浩;鲁斌;;传感器多故障诊断的信息融合方法研究[J];中国电机工程学报;2007年16期
3 王晨;王少萍;;液压系统故障诊断测控系统研制[J];制造业自动化;2009年12期
4 李斌;章卫国;;神经网络信息融合技术在故障诊断中的应用[J];传感技术学报;2006年06期
5 黄贤英;张光建;;基于冗余技术的高压断路器的可靠性设计[J];微计算机信息;2007年20期
6 徐涛;王祁;;基于小波包LVQ网络的传感器故障诊断[J];哈尔滨工业大学学报;2007年01期
7 刘东,葛运建;基于SVM预测器的传感器故障诊断与信号恢复研究[J];传感技术学报;2005年02期
8 邱浩;贺萍;;仿真技术在汽车发动机故障检测中的研究[J];计算机仿真;2007年11期
9 李庆华,董立立,李诚,职海潮;数控设备故障诊断的研究[J];长春大学学报;2001年04期
10 王波;李文海;王灿林;;D-S故障诊断中证据冲突衡量研究[J];电子测试;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴立洲;晋欣桥;杜志敏;陈丹丹;;Fisher判别分析法在空调系统故障诊断中的应用[A];制冷空调新技术进展——第四届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2006年
2 付瑶;王红军;徐小力;;EMD方法与粗糙集结合在机械故障诊断中的应用方法研究[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年
3 李香华;董显;杨大贵;;水电厂状态监测及故障诊断专家系统[A];全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C];2005年
4 陈志东;刘川禾;;基于BP神经网络的某型坦克火控系统故障诊断专家系统[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
5 张朝晖;耿艳峰;廖明燕;;油气管道的破坏监测[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
6 刘仁德;胡申辉;徐家倬;;磨煤机的故障诊断[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年
7 戴乐云;李建康;;振动信号时间序列建模在故障诊断中的应用[A];振动工程学报(工程应用专辑)[C];2001年
8 李晓栋;胡清华;;汽轮机故障诊断文本支持系统的研究与建立[A];2004电站自动化信息化学术技术交流会议论文集[C];2004年
9 王航;于歆杰;;遗传算法在故障诊断中应用的新方法[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
10 单鸿鹏;关月红;;频谱分析技术在滚动轴承故障诊断中的应用[A];设备监测与诊断技术及其应用——第十二届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄安华;液压制动系统的故障诊断[N];中国汽车报;2002年
2 乐天编译;编织一张更好的Web[N];计算机世界;2007年
3 Silvio Lauckner;只需少量元件的USB温度传感器[N];电子资讯时报;2008年
4 本报记者 刘锋;水乡深处的发明专业户[N];科技日报;2009年
5 于寅虎;我国传感器未来命系产业化[N];中国电子报;2004年
6 记者  毛黎;美计划试验新的海啸预警系统[N];科技日报;2006年
7 潘金宽;战场地面传感器的发展趋势[N];战士报;2010年
8 梁燕蕙 DigiTimes;美光推出800万像素产品[N];电子资讯时报;2006年
9 李萍;济钢EAM离线网络点检和故障诊断管理系统开发应用[N];世界金属导报;2007年
10 周童;注重实时取景的数码单反[N];计算机世界;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钱华明;故障诊断与容错技术及其在组合导航系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 宋其江;基于有向图模型的故障诊断方法研究及其在航天中的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 陈非;基于过程信息融合的旋转机械信息(火用)故障诊断研究[D];华中科技大学;2010年
4 冯志鹏;计算智能在机械设备故障诊断中的应用研究[D];大连理工大学;2003年
5 何小斌;基于统计学方法的自适应过程监控与故障诊断[D];上海交通大学;2009年
6 岑朝辉;卫星姿态控制系统中的故障诊断研究[D];华中科技大学;2011年
7 宋凯;基于PLS的统计质量监控研究与应用[D];浙江大学;2005年
8 李敏;复杂机械基于数据的建模与故障诊断[D];太原理工大学;2010年
9 鲁峰;航空发动机故障诊断的融合技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
10 蒋斌;机电系统故障诊断的理论与应用研究[D];浙江大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋娟;燃料电池发动机多传感器的故障诊断与容错技术研究[D];武汉理工大学;2006年
2 李霞;基于神经网络的虚拟测量系统故障诊断[D];山东科技大学;2005年
3 李喜奇;设备状态检测与传感器故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 代新雷;电控汽油喷射式发动机排放检测诊断故障的实用性研究[D];长安大学;2005年
5 张新明;声发射技术在滚动轴承故障诊断中的应用[D];清华大学;2006年
6 李峰;基于瞬时转速信号的柴油机故障诊断专家系统的研究[D];吉林大学;2009年
7 肖圣光;基于虚拟仪器的轴心轨迹分析仪的研制[D];重庆大学;2009年
8 张斌;声发射在旋转机械轴裂纹监测过程中的应用研究[D];北京化工大学;2007年
9 郭凯;基于GPRS抽油机在线故障诊断监控器的研究与设计[D];兰州理工大学;2009年
10 王明秀;大型汽轮发电机故障诊断专家系统诊断处理子系统的研究[D];华北电力大学;2001年
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