一种基于贝叶斯网络的故障预测方法

为了研究故障在复杂工程系统中的传播机制,根据关键节点的状态异常信息预测系统发生故障的概率,提出一种基于贝叶斯网络的故障预测方法.根据工程系统自身固有的网络拓扑结构,构建了多层贝叶斯网络模型,利用定性趋势分析法将时间信息融入网络节点中,使得网络具有处理时序信息的能力,便于进行故障传播机理分析和故障预测.提出了基于元器件健康度的根节点故障概率确定方法,针对完备数据集和非完备数据集,选择不同的参数学习方法确定贝叶斯网络的条件概率表,采用多树传播算法进行联合概率推理,由系统根节点运行状态推测其余节点的故障概率.算法在Quanser三自由度四旋翼直升机上进行了仿真应用,结果验证了该方法的可行性和有效性.     

基于CAN总线的煤矿控制系统远距离传输的研究

控制器局域网(CAN)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制和实时控制的多主的异步串行通讯网络。文章以CAN总线在采矿行业中远距离传输为切入点,结合煤矿控制一体化系统具体项目,分析了影响CAN总线传输距离的3个因素,提出了相应的优化方法;介绍了国家煤矿安全标准120Ω双绞线的仿真导线的制作方法,并利用其与USNCAN-Ⅰ、Freescale MC9S08DZ60单片机为控制器的CAN节点,进行CAN总线远距离传输仿真实验,对实验结果进行了分析,在实际工程中有一定的借鉴意义。     

无线传感器网络中基于簇的实时节点故障检测算法

无线传感器网络主要任务是数据采集,在许多的应用场合对传感器网络数据可靠传输有较高的要求,但由于传感器节点容易失效,导致数据无法正确传输,因此故障检测是确保数据信息正确收集的重要保障.本文中提出了一种基于分簇网络拓扑的实时故障检测算法(CRFD),能够在网络划分的不同簇中自发地完成故障检测,正确诊断出节点的状态.分析了算法的性能,并通过仿真实验,表明与"基于比较的故障检测算法(CBFD)"相比,CRFD算法具有更小的系统开销,从而有效节省节点能耗.     

计算机联锁系统CAN总线故障安全通信研究

基于CAN总线技术在联锁系统中的应用,研究了故障-安全通信实现方法.通过分析计算机联锁系统对通信网络的安全需求,得出故障-安全通信的充要条件是传输链路的生存性、信息传输的完整性、实时性和可测性;给出了一种基于容错拓扑结构和报文差错控制编码的CAN总线故障-安全通信解决方案.经过功能测试和理论计算,该方案满足故障-安全的设计原则,传输性能达到了计算机联锁系统的要求.     

基于CAN总线的车载网络节点设计

设计了汽车上CAN通讯的高速与低速网络拓扑结构,并对网络节点进行了优先级编码,对其中单个节点进行了基于CAN控制器SJA1000的智能节点硬件电路及软件设计．     

CAN总线在移动机器人中的应用

移动机器人多路超声波传感器分别与中央处理器连接存在着数据线过多、中央处理器负担过重的问题．因此提出了基于CAN（Controller Area Network）总线的测距系统,设计了机器人的超声波测距系统的CAN总线硬件节点和软件结构,包括SJA1000CAN控制器及其初始化,CAN控制器数据接收程序和CAN控制器数据发送程序,并且讨论了数据发送过程。     

基于复杂网络的电力信息相依网络鲁棒性研究

电力信息相依网络是目前智能电网发展的主要趋势,研究相依网络的鲁棒性是智能电网必须解决的挑战之一.为了实现这一目标,首先基于复杂网络建立单层电网和双层相依网络模型;其次根据评估指标从多种故障模式分析单层电网鲁棒性和相依网络的鲁棒性,并用IEEE30和IEEE118节点系统进行仿真验证,仿真结果表明相依网络的鲁棒性低于单层...     

基于OPNET的混合动力电动车CAN建模与仿真

控制器局域网络(CAN)的建模与仿真不仅能对CAN网络性能进行评估,而且能优化CAN网络设计.在设计混合动力电动汽车CAN的应用层协议基础上,利用网络仿真系统OPNET,建立了该协议的CAN网络模型,其中包括网络拓扑结构模型、CAN节点的应用层模型和MAC层进程模型.应用该模型,对所设计的混合动力电动车CAN协议的实时性和可靠性进行了仿真分析.结果表明该CAN网络的实时性能够满足整车控制实时性要求.该文还总结了保证网络可靠运行的条件.     

DSP内嵌式CAN控制器的节点设计与应用

分析了目前应用越来越广泛的TI公司TMS320C2000系列芯片中内嵌CAN控制器的特点，详细设计了基于这种控制器的CAN网络节点的软硬件，并针对CAN节点调试时的问题给出了注意事项和调试技巧。     

考虑节点异质性和故障函数的电力信息物理系统风险传播模型

由于电力信息物理系统的耦合建模方法大多数依赖网络拓扑结构划分节点类型,未考虑节点信息的属性,同时也忽略了不同节点类型对风险传播的影响,削弱了对风险预测的能力。因此,提出了一种考虑节点异质性和故障函数的电力信息系统风险传播模型。首先对实际电力网络节点特性以及耦合性特点进行分析,结合节点异质性提出双网节点的表征方法,基于双网物理和逻辑依赖关系,设计了电力信息物理融合系统(cyber physical systems, CPS)表征模型。在此基础上,考虑双网状态交互影响的方向性及节点的依赖性,分析影响风险传播的因素,通过定义基于节点度的故障概率函数,构建了电力CPS风险传播模型。以合成网络和意大利真实数据所建立的耦合网络进行实验分析,证明模型的有效性。     

基于CAN总线的双离合器式自动变速器综合控制

开发用于轿车的双离合器式自动变速器电控单元(TCU)的总线系统,应用网络分析工具CANoe搭建系统CAN网络节点的仿真平台。对网络的拓扑结构、应用层数据定义及总线波特率进行了仿真与优化,并根据仿真结果分析总线运行情况。提出轿车电动干式双离合器的综合控制策略,整车试验结果表明通过CAN总线使TCU与ECU之间进行实时通信,对发动机、双离合器和变速箱三者进行综合控制,能够有效提高DCT轿车的换档品质,实现动力换档。     

基于ARM7 的汽车CAN 总线冗余网关设计

针对目前汽车内部连接ECU（Electronic Control Unit）的单线结构CAN(Controller Area Networks)总线网关, 一旦CAN总线线束损坏, 无法保证汽车各ECU之间稳定通信的问题, 提出了一种基于ARM7的冗余网关设计方案。该方案以ARM7处理器为中控网关控制器, 利用总线冗余的设计思想, 为主CAN总线备用辅助的CAN总线, 采用支持多任务实时调度的μC/OSⅡ作为实时操作系统, 在ADS（ARM -Developer- Suite）上软件编程完成各节点与网关之间的数据通信、 网关对数据中继转发、 总线故障切换。实验室组网测试表明, 该网关不但能与普通节点之间进行数据通信, 而且具有高低CAN总线节点之间的数据通信的中继转发功能, 在主CAN总线出现故障时及时切换到辅助CAN总线, 使整个车载CAN网络稳定可靠运行。     

基于随机森林的车载CAN总线异常检测方法

针对目前车载网络的信息安全问题, 在控制器局域网(CAN)总线异常检测方法的基础上, 提出一种基于随机森林模型的CAN总线报文异常检测方法. 首先用采集的大量正常和异常报文数据构造随机森林模型, 并进行一系列的参数调整; 然后将待检测的CAN总线报文输入到对应ID的随机森林模型中; 最后通过模型完成报文正常或异常的分类. 仿真实验结果表明, 该模型能有效检测出总线上的异常数据, 提升了汽车运行的安全性.     

基于现场总线的三模冗余计算机联锁控制系统的研究

控制器局域网是主要用于各种过程检测和控制的一种现场总线网络,它具有优先权和仲裁功能．多个单片机可通过ＣＡＮ控制器连接到ＣＡＮ总线上,形成多主机的局部控制网．本文主要介绍ＣＡＮ控制器８２Ｃ２００在三模冗余计算机联锁系统中的应用．     

基于FPGA的CAN总线通信事务的现场测试系统设计

针对CAN总线网络中节点性能的测试应用,研究并设计了基于FPGA的CAN总线通信事务的现场测试系统;该系统可以针对不同属性的被测节点进行接口配置和波特率匹配,同时能够模拟CAN总线主节点,对从节点发送命令或数据,并能实时接收CAN总线上任意被测节点发送的数据。CAN测试节点采用单片机C8051F040内部集成的CAN控制器,单片机通过并行端口实现和FPGA的通信,FPGA通过USB接口实现与上位机之间的数据传输。实验表明,该系统实用性强,可靠性高,并已成功应用于某航天测试设备中。     

汽车无级变速器底层驱动系统设计与开发

提出用于驱动步进电机和高速数字开关阀的无级变速器底层驱动系统.详细介绍此系统的底层驱动原理和系统中使用的电子元器件,设计了关键元器件的驱动原理图,以及变速箱接口单元与发动机管理系统之间的控制器局域网通信协议.进行硬件在环仿真,成功驱动步进电机和高速数字开关阀,精确快速地实现速比控制,夹紧力控制和离合器控制,验证了无级变速器底层驱动系统.     

多包传输机制下航空发动机分布式控制系统故障检测

考虑航空发动机分布式控制系统中,传感器与控制器间采用多包传输机制,传感器节点将测量数据封装为多个数据包发送给控制器,在每一采样时刻,同时产生的多个数据包只有一个能够发送,不能发送的数据包则被数据总线丢弃,针对这种情况,设计了神经网络预估器,用预估值来更新未被传输的数据包,使多包传输分布式控制系统"变为"单包传输分布式控制系统,建立了基于状态预估的多包传输分布式控制系统模型,构建了相应的故障观测器,将观测器误差系统看成一个离散周期系统,并应用周期系统稳定性理论推导了神经网络预估器和故障观测器能够稳定工作的条件。最后,给出了具体的故障检测步骤,仿真结果验证了所提出的故障检测算法的有效性。     

电动汽车CAN总线驱动控制系统设计

针对电动汽车电驱动系统中存在的关键技术问题,设计了基于CAN(controller area network)总线的电动汽车电驱动系统。系统由CAN通信模块和电机控制模块组成。CAN通信模块采用新型CAN总线收发器TJA1040和独立CAN控制器,并采用各种抗干扰措施以保证CAN通信的稳定性;控制模块利用模糊矢量控制方案——直接速度控制(direct speed control,DSC)策略,实现电驱动系统高鲁棒性控制。系统兼容性强,可以作为单独模块连接到电动汽车的主干网络上,还可以通过CAN总线对其进行扩展。     

基于CAN/LIN总线的车载通信网络设计

汽车上的电控系统数量越来越多,为了提高电控单元之间互相通信性能和降低导线成本,提出了一种基于CAN/LIN总线的车载通信网络,将CAN总线网络应用在高速的驱动系统,LIN总线网络应用在低速的车身车灯控制系统,两者通过网关进行数据交换.仿真测试表明,本车载通信网络的设计合理,通信可靠,能够实现CAN/LIN总线网络之间的数据传输.     

基于CAN总线的桥梁健康实时监测系统设计

桥梁结构监测用到的传感器类型多、数量大、位置分散.基于控制器局部网CAN结构设计斜拉桥健康实时监测系统.通过合理的总体设计,对传感器网络节点进行模块化设计和调试,对CAN传输层协议进行初步编制和使用.研究表明:MSP430单片机作为子模块核心部件,实现了对工程数据的高效获取和对CAN协议传输的控制;基于CAN总线的监测系统具有数据传输实时、高效和高可靠性等特点.