专业汽车高端检测与精准故障诊断技术解决方案

基于多源信息融合的车载定位技术研究

陆基平台XXXX系统既是战争中对敌进行打击的重要力量,也是敌方的重点攻击对象.现代战争的突发性和复杂性,要求陆基XX装备具备快速反应能力和长周期,大范围机动下的无依托随机发射能力,因此对陆基XX装备的精准自主定位能力提出了较高的要求.基于单信息源的定位技术不具备良好的鲁棒性与可靠性,随着量测技术的发展,基于多源融合的定位算法可利用各信息源的量测优势,实现信息的优势互补,构成多冗余,高精度的车载定位系统,能在复杂环境(含电磁环境)下自主完成高精度定位任务,为陆基XX系统无依托随机发射并准确攻击目标提供了技术保障.论文以车载捷联惯导为核心,结合了多种定位信息源,以提高陆基XXXX系统的定位精度和复杂环境适应能力为目的,对多源信息融合车载定位技术进行了研究.研究的主要内容和成果有:(1)提出了一种开放式多源信息融合算法架构.算法架构以捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)为主参考系统,分别与其他定位信息源组成子滤波器.对子滤波器的输出结果进行故障诊断,由重构机制决定是否采用子滤波的数据融合结果.将定位信息源按信号输出特性划分为三类,信号以固定频率发送的信息源,信号异步输出且间隔较短的信息源,信号异步输出且间隔较长的信息源.并采用相应的数据融合方法分类进行信息源的数据融合处理.(2)采用联邦卡尔曼滤波器融合了第一类定位信息源的数据.以SINS为主参考系统,分别与其它信息源组成子滤波器,子滤波器的输出结果经故障诊断和系统重构后,进入主滤波器进行信息融合.各子滤波器独立滤波,互不影响,提高了算法框架的扩展能力与容错性能.通过仿真试验和跑车试验,结果表明:相较于传统的集中式卡尔曼滤波算法,该算法的误差状态维数较低,具有鲁棒性.且在信息源出现故障时,算法仍能保持系统的定位精度.提高了车载定位系统的环境适应能力,保证了车载定位系统的性能稳定性.(3)采用基于因子图的异步非等间隔信息融合算法融合了第二类定位信息源的数据.采用因子图关联系统状态模型与观测模型,基于最小方差估计进行状态估计,对量测信息进行序贯处理,有效解决了传统非等间隔数据融合算法存在的拟合误差,以及信息源的即插即用问题.对异步非等间隔信息融合算法进行了仿真,结果表明:与采用GMNS信息直接校正惯导位置的校正方法相比,异步非等间隔信息融合算法的定位误差减少了30%.此外,进行了实车试验,试验进一步验证了该算法的定位精度,并解决了车载定位信息源的即插即用问题.(4)采用基于位置信息的捷联惯导系统综合校正技术融合了第三类信息源的数据.针对以地标为代表的第三类信息源采用位置综合校正算法,利用间歇获得的外部位置信息,建立了陀螺漂移与方位误差的误差传递模型,利用最小二乘法估计出陀螺漂移并进行误差补偿.充分利用了以地标为代表的第三类信息源,显著提高了捷联惯性导航系统的长时间定位精度.(5)针对论文提出的开放式多源信息融合整体算法架构进行了仿真分析与实车试验.将联邦卡尔曼滤波算法,基于因子图的异步数据融合算法,基于位置的综合校正算法综合运用.仿真分析表明:论文提出的算法可融合多种类型的定位信息源,数据融合后的定位精度与融合时定位精度最高的定位子系统一致,实车试验表明:论文提出的算法可融合多种类型的定位信息源,明显改善了传统组合定位算法误差发散的缺陷,在长时间,大范围机动过程中将定位误差控制在一定范围内,具备良好的故障诊断与系统重构能力,实现了定位信息源的"即插即用".

电子诊断技术在修理现代化汽车中的应用

作为人类智慧与创造力的化身,汽车在使用过程中也难免受客观因素的影响而产生问题故障.对此,行之有效的汽车维修与检测技术不但实现了汽车服务性的稳定提升,同时对道路安全性与畅通性也将起到有效的保障作用.因此,针对汽车检修技术,行之有效的诊断方案可大大提升汽车维修的精准性与科学性.对此,本文以电子诊断技术在现代化汽车维护技术中的应用为探讨课题,经由分析当前汽车维修与诊断技术的特点,借由阐述传统技术的弊端,与电子诊断技术在在汽车维修诊断的必要性,来表述电子诊断技术在现代汽车维修中的实际应用,并对电子检测技术于现代汽车维修中的发展趋势进行展望,从而明确电子诊断在现代化汽车维修技术中的重要价值.

汽车变速器新产品故障诊断机器学习方法研究

变速器是汽车的主要部件之一,其可靠性直接影响着汽车的整体性能指标.随着我国汽车工业的发展,为了提高生产效率,变速器新产品的故障检测工作应逐渐由自动化的计算机系统来代替传统的人工检测.因此,研发一种高效的变速器故障诊断系统迫在眉睫.该系统在提高检测效率的基础上,不但可以代替人工检测出有故障的不合格变速器产品,而且可以比人工检测更为精准的判断出故障原因,定位出故障部位,从而指导不合格变速器的维修工作并为变速器的质量跟踪和产品改进提供有力依据. 本文针对变速器新产品在线检测问题,主要进行了两个方面的研究工作:针对变速器故障诊断的理论研究和变速器故障诊断系统的设计开发验证工作. 针对变速器故障诊断的理论研究主要从以下三个方面展开: (1)变速器故障特征提取方法研究.首先分析了近期旋转机械故障诊断中几种常用的故障特征提取方法:频谱分析,小波分析,经验模式分解方法和阶次分析方法,论述了每种方法的优缺点.然后根据变速器新产品故障诊断的特点,提出了基于阶次分析的故障特征提取方法.通过等角度采样,分轴计算,角域同步平均计算,阶次谱计算,利用同步采集的转速信号将振动信号由时域信号转化为反应变速器阶次信息的阶次域信号.最后选择三个能敏感的反应故障信息的时域特征指标与阶次域特征向量集共同组成了变速器故障特征向量集,完成故障特征提取工作. (2)变速器故障特征选择方法研究.由于特征选择后得到的特征向量集中特征数量过多,一方面会影响学习算法的效率,一方面由于冗余特征的存在会降低学习算法的准确率.因此本文提出了一种基于遗传搜索算法的特征选择策略.该方法以类内类间距离与惩罚系数的乘积做为特征评价准则,以改进的遗传算法作为搜索策略进行最优特征子集的搜索,最终得到了精简后的近似最优解. (3)变速器故障分类方法研究.针对变速器故障分类判别中先验知识不完备,前期训练样本偏少,对实时性要求较高的特点,选取了支持向量机理论来解决变速器故障分类问题.在分析了支持向量机理论基础和原理之后,建立了二层多分类支持向量机结构模型,并针对正反例样本数量不平衡的特点,对支持向量机算法进行了改进,通过对惩罚因子的调整,解决了判别结果偏向于样本数多的类别的问题,得到了满意的判别结果. 针对变速器新产品故障诊断系统的分析设计和实施过程中遇到的问题,从系统实施方面对以下关键技术进行了研究: (1)数据同步采集.针对转速信号和振动信号的同步采集问题,提出了一种解决方案.该方案不同于以往的以振动信号采集卡作为主控卡的方式,从阶次分析计算的需要入手,以转速信号采集卡作为主控卡,根据变速器输入轴的旋转周期作为数据采集长度的依据,实现了两路信号的同步采集. (2)振动传感器测点位置分析.通过对变速器壳体上各个采集位置采集到的信号进行分析和评价,从十几个备选位置中选择了一个最优位置作为传感器安装位置,保证了采集到的信号质量. (3)通用的变速器结构建模和参数存储.为实现系统的通用性,设计了通用的变速器结构模型,可存储不同型号不同结构的变速器齿轮和轴承参数.设计并实现了参数管理系统用于存储变速器故障诊断系统运行所需要的各种计算和硬件参数,可满足变速器性能试验台上不同工况下的诊断工作. (4)故障诊断系统与变速器性能试验台之间的通讯模块的设计.变速器故障诊断系统在运行中,需要实时接收变速器性能试验台发送的各种指令并作出应答,才能实现诊断过程的自动化.文本在分析了交互过程后,设计了通讯模块的工作流程,并完成了该模块的实施. (5)给出了变速器故障诊断软件的整体设计概要并展示了各部分功能.

电子诊断技术在新能源汽车维修中的应用

随着技术的革新,在新能源汽车维修中,电子诊断技术的应用越来越广泛,其不仅能够大幅缩减新能源汽车故障检测与诊断的耗时,还能提供精准的数据分析,为维修人员提供最优的维修方案.该文对电子诊断技术进行概述,介绍电子诊断技术在新能源汽车维修中的具体应用,分析电子诊断技术在新能源汽车维修中应用存在的问题,提出电子诊断技术在新能源汽车维修中的应用策略,进而不断推进电子诊断技术的进步和新能源汽车维修水平的提升.