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《武汉理工大学》 2008年
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制动器试验台性能监测与故障诊断专家系统的研制

王凯  
【摘要】: 制动器是汽车、摩托车等机动车辆不可或缺的重要部件,在车辆的减速、停车和泊车过程中起着重要的作用。它能够根据汽车、摩托车的行驶要求,强制汽车减速和停车,确保汽车安全停放,不至于在外力作用下滑移。 制动器的质量直接影响到整车的质量以及驾驶员和路人的安全,因此制动器生产厂家十分关注改进制动器的生产和检测设备。但传统的制动器性能检测设备都只是将传感器等机电设备与计算机相结合,是以数值计算和信号处理为主要工作内容的检测设备,没有实现制动器故障诊断的智能化,难以适应现代工业生产的要求。 本论文结合武汉理工大学汽车研究所与浙江凯凌集团的合作项目,将专家系统的知识处理和知识推理的思想和方法引入制动器状态监测及故障诊断领域,在制动器性能试验台的基础上研制了制动器性能监测与故障诊断专家系统,较好地实现了制动器性能检测的智能化。 本论文主要进行了以下研究工作: 深入研究了摩托车制动器的组成与结构,根据制动器故障诊断知识层次性较强的特点,提出以故障树来表示制动器故障的状态空间,再以框架和产生式规则相结合的知识表示方法来表示制动器故障树;用框架来表示故障树结点,框架中又包含规则,框架之间通过规则相互关联,由此构成表达制动器故障知识的故障树;然后采用Access数据库创建了专家系统的知识库。 在故障树知识表示法的基础上又以正反向推理相结合,深度优先搜索和广度优先搜索相结合的方法实现了专家系统的推理机;用正向推理来实现深度优先搜索,反向推理来实现广度优先搜索,正反向混合推理来实现启发式搜索,大大提高了推理机的工作效率。 解释机制是专家系统区别于传统程序的一个重要方面,因此,本文在知识库和推理机实现的基础上,结合制动器的特点,采用追踪解释法和预制文本法相结合的方法实现了专家系统的解释器。 根据制动器生产厂家的要求,采用Visual C++ 6.0开发工具和Access数据库在Windows XP操作系统下实现了制动器性能监测和故障诊断专家系统。该专家系统采用Windows操作系统传统的对话框作为软件界面,不仅能对常见的制动器故障作出诊断,推理得出故障原因,而且用户可以通过知识获取模块方便地对知识库进行修改、扩充。制动器故障诊断专家系统能将通过数据采集卡采集到的数据以数字、仪表、曲线三种方式同时显示在屏幕上,也能在试验结束后对试验数据进行实时打印、保存。用户还可以通过专家系统操作试验台架上的各种设备和对试验参数进行设定、修改。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TH165.3

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