AMT控制器的系统安全性设计

为增强机械式自动变速器(AMT)的诊断和自保护能力,提高系统的可靠性,提出了控制器的系统安全性概念。采用系统分析方法,将传统的AMT控制器软硬件开发转化为对系统的输入处理、内部逻辑和控制输出处理3部分的设计。应用电路自适应、故障快速诊断、安全冗余、子系统替换、开环容错控制多种方法,对电源管理模块、传感器信号处理、系统内部控制和执行机构驱动进行了安全性设计,从而开发出了具有系统稳定可控、输入环境自适应、跛行和失效保护特性的AMT控制器。测试结果表明,所提出的设计方法能改善AMT的控制性能,增强系统的稳定性和可靠性。     

基于SDG模型的AMT重型越野车离合器接合过程故障诊断

针对AMT重型越野车离合器接合过程中故障多发且不易诊断的问题,基于符号有向图(signed directed graph, SDG)模型,为离合器接合过程的故障诊断提出了一种新的方法. 以离合器接合过程中最复杂的车辆起步接合为例,建立了其工作过程的SDG模型,通过实际测得量以及对模型中节点和有向边的分析,查找出故障源,完成故障诊断功能. 结果表明,SDG模型对于AMT系统离合器接合过程故障诊断有效且实用.      

面向复杂电磁环境的容错电路系统设计技术

为解决复杂电磁环境中冗余容错电路系统容错形式单一、容错能力有限、冗余单元利用不充分和可靠性低等问题,提出了一种新颖的交互式-协同故障容错(ICFT)技术。根据整个电路系统预期输出信号,利用硬件本身冗余无故障单元替换故障单元。结合硬件演化(EHW)和补偿平衡技术(RBT),当冗余无故障单元不足时,采用被动式ICFT技术对既有故障实现容错。当采用被动式ICFT技术失败时,采用主动式ICFT技术,通过注入故障并重新分配子电路功能实现容错。仿真结果表明:与常规冗余容错(CRFT)和硬件演化(EHW)相结合的技术CRFT-EHW相比,采用ICFT技术能够容忍的工作电路最大故障单元累积量为41个,远大于采用CRFT-EHW技术时的16个。     

喷浆机器人电控系统设计与实现

电控系统是喷浆机器人的大脑，在本文中利用故障诊断、冗余、超声测量等技术实现了电控系统的故障容错和喷浆作业控制，使系统具有限高的可靠性和完整的控制功能，完全达到了井下喷浆作业的需要。     

大功率逆变器的键合图模型及故障诊断方法

大功率逆变器是风力发电机组中主要的变流装置之一,也是故障发生比较多的装置.提出将键合图与解析冗余方法相结合的故障诊断方法,建立元器件的键合图故障诊断模型、故障解析冗余关系及特征矩阵,通过观测矩阵和特征矩阵的对比,进行系统的故障检测.在20-sim软件中的仿真实验结果表明该方法对于大功率逆变器的故障诊断具有良好的便捷性和有效性.     

一类非线性系统的模糊自适应容错控制

针对一类单输入单输出未知非线性系统,提出了模糊自适应故障诊断和容错控制方法。首先,利用模糊逻辑系统和非线性观测器技术实现非线性系统的故障诊断。在故障诊断的基础上．利用估计故障函数,实现了模糊自适应容错控制器的设计。证明了所提出的容错控制方案能够保证整个闭环系统的稳定性。把所提出容错控制方法应用于倒立摆系统．其仿真结果进一步验证了该方法的有效性。     

基于中点电流的ANPC逆变器故障诊断策略与容错控制

有源中点箝位型(ANPC)逆变器具有输出波形畸变率低、传输效率高等优点,获得了广泛的应用,但大量的开关器件降低了逆变器的可靠性.分析了三电平ANPC逆变器在不同开关器件开路故障下的电流路径,得到不同故障下输出电平及输出电压空间矢量的变化情况.结合各矢量作用下中点电流与输出电流的关系,提出了一种基于中点电流的故障诊断方法.根据ANPC逆变器电路特点,对其桥臂器件和箝位器件提出了不同的容错模式,并提出了一种具有不降额容错能力的容错电路结构.通过搭建仿真模型及实验平台对提出的故障诊断方法及容错策略进行验证,仿真和实验结果验证了该故障诊断方法及容错策略的有效性.     

三相正弦波逆变器容错控制

针对变频器逆变模块故障率高的问题,建立三相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变模块中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)发生短路故障后逆变模块的数学模型.根据这个故障模型,实现对系统故障的有效诊断,同时结合硬件冗余的容错控制策略对电路拓扑进行重构,使得三相逆变器在短路故障情况下仍能正常工作,从而提高系统硬件层的容错能力和可靠性.在MATLAB/Simulink环境下实施系统仿真,验证了三相正弦波逆变器容错控制的有效性和可行性.     

两种优化容错神经网络在输配电网诊断模型中性能的评估

为提高故障诊断系统的容错能力,提出了将故障信息受随机因素畸变的扩展故障样本集引入神经网络(neural network,NN)的容错训练,以提高NN的容错性能,通过基于蚁群优化算法(ant colony optimization algorithm,ACOA)和遗传算法(genetic algorithm,GA)构造2种优化NN,用于高压输电线系统和配电网故障诊断,并进行容错性能的评估．仿真测试表明,基于ACOA法诊断模型的容错性能都要优于广泛应用GA的诊断模型,分别提高5．91%和4．95%．ACOA优化NN不仅具有较好的泛化能力,且具有快的收敛速率．     

装载机线控转向容错设计与实现

介绍了装载机线控转向原理,提出了装载机容错线控转向设计方案及实现方法。装载机线控转向容错设计主要采用硬件冗余容错技术,对传感器、控制器等主要部件采用冗余来提高系统容错能力和可靠性。     

基于GARRs的移动机器人电动液压转向系统故障诊断与隔离

总体解析冗余关系概念(GARRs)使得基于键合图故障检测和隔离(FDI)框架得到发展,该新概念可以对混合动力系统（包括连续动力学和离散模式）进行故障诊断。利用这种新开发的方法研究了基于电动液压转向的CyCab移动机器人系统,GARRs可以从一个混合键合图(HBG)模型中特殊的因果关系系统地推导出来。应用了FDI,并对结果进行了讨论。     

基于解析余度的导弹执行机构故障诊断方法

针对导弹飞行过程中执行机构的故障问题,提出了基于解析余度的导弹执行机构故障诊断方法.该方法借鉴解析余度的思想,在分析导弹姿态控制系统数学模型以及其执行机构的结构与功能的基础上,分别得到4个执行机构喷管摆角的理论计算值和反映喷管摆角的位移反馈电位计输出值,通过分析执行机构的结构与功能得到反映喷管摆角的位移反馈电位计输出值,从而根据二者在功能上的解析冗余关系得到了用于导弹执行机构在线故障诊断的残差,利用该残差的变化即可判断执行机构的故障情况.将该方法用于某型导弹伺服机构的在线故障诊断仿真实验,结果验证了该方法的有效性.     

基于键合图理论的混杂系统模式观测器设计与故障诊断

为了实时准确的识别混杂系统的运行模式,以键合图为工具,引用受控结点,搭建系统混杂键合图模型,推导系统全局解析冗余关系,求得系统各模式下的解析冗余关系。将同一模式下的解析冗余关系代数求和,得到系统各模式下唯一的模式特征表达式;并以此设计系统模式观测器。将受控结点状态与其控制信号进行分析,实现受控结点故障诊断。最后利用20-sim软件进行仿真验证。结果表明模式识别与故障诊断方法的有效性和可靠性。     

基于MC9S12DP512的AMT电控单元测试及故障诊断系统设计

为了在产品开发中保证ECU的性能及在使用过程中对其进行故障诊断,基于MC9S12DP512开发了某AMT电控单元ECU的测试及故障诊断系统,该系统能够模拟产生ECU在实际运行过程中的各种输入信号,以及其所需要驱动的执行器,通过反馈值与激励值之间的比较实现对ECU各模块的快速检测.实验结果表明,测试及故障诊断系统运行准确、可靠,实现了对某AMT电控单元ECU的功能验收与故障诊断功能.     

航空发动机滑油系统动态故障分析

 为解决航空发动机滑油系统安全性分析中容错与余度备份系统的故障建模与分析,提出了基于动态逻辑门和模块化思想的动态故障树分析方法。针对滑油系统某典型的故障状态,开展动态故障树建模,与传统的静态故障树建模方法进行比较。分析结果表明,使用静态故障树建模得到的滑油系统故障发生频率远远偏离系统真实的故障发生频次(误差将近20 倍);动态故障树建模可以准确描述系统故障的时序关系,且在保证分析效率的前提下精确评估滑油系统的故障发生概率。动态故障树建模方法在航空发动机系统尤其是民用航空发动机系统安全性评估中具有非常广泛的应用前景。     

纯电动客车自动机械变速器换挡过程控制

为了实现纯电动客车用自动机械变速器(AMT)快速、平顺、准确换挡,以交流异步电机驱动的纯电动客车为研究平台,分析了无离合器的AMT换挡过程控制方法,研究了电机驱动式AMT执行机构控制方法,开发了纯电动客车适用的无离合器多挡AMT系统.经试验场与北京公交线路上的实际考核表明,所设计的AMT换挡过程控制方法满足实用要求.采用该方式换挡的AMT系统已被小批量应用于纯电动客车和混合动力客车中.     

一个基于模态逻辑的安全协议度量方法

为将量化分析方法引入安全协议分析中,以模态逻辑方法为基础定义了协议度量方法,并形式化地给出度量协议内容对协议安全目标满足度的参数和方法,同时在此基础上,进一步地给出了对安全协议冗余进行度量及化简的方法。应用该方法对实例协议进行分析,直接描述各协议内容的贡献度,显示冗余内容对目标实现的无效作用,从而可以安全化简。量化分析在安全协议形式化分析中的应用是本方法的主要特点,它具有模态逻辑方法的优点及缺陷。     

高原环境下AMT汽车动力性换挡规律分析

针对内燃机汽车性能受高原地区海拔高度的影响,在分析海拔高度的改变对发动机性能影响的基础上,建立整车动力传动系统仿真模型,分析高原环境下AMT汽车动力性换挡规律。通过对最佳动力性换挡规律控制参数进行修正,提出了基于不同海拔高度的动力换挡规律制定方法,并进行了仿真验证。仿真结果表明:在高原行驶环境下,采用所提出的高原环境动力性换挡规律,明显改善了AMT汽车在高原环境行驶时的动力性能,提高了汽车高原环境适应能力。