基于神经网络的发动机故障诊断分析

基于神经网络的发动机故障诊断分析

[摘要] 发动机是汽车的动力来源，因此发动机故障诊断技术的研究，对改善汽车的良好性能和确保汽车的运行安全有着重要作用。本文首先分析了国内外汽车故障诊断技术的发展及现状，介绍并分析一些故障诊断的主要理论和方法。通过对发动机故障征兆及技术状态特征的分析，确定发动机的工况和故障征兆的主要影响因素，并利用VAG1552汽车故障诊断仪收集故障样本集，通过RBF网络模型对大量样本进行训练，仿真实验表明诊断模型对发动机故障模式识别有很高的准确率，具有很高的实际应用价值。

[关键词] 发动机故障诊断故障征兆 RBF神经网络

The Analysis of the Engine Fault Diagnosis Based on Neural Network

[Abstract] The engine is the power source of the car, so the research on engine fault diagnosis technology has a good role for improving the performance of the car and ensuring the safe operation of the car. First, this paper analyzes the development and current situation of domestic and foreign automotive fault diagnosis technology and then introduces and analyzes a number of main theories and methods of fault diagnosis. Then, through the analysis of the technical state of the engine failure symptoms and characteristics, it determines the main factors of the engine operating conditions and fault symptoms. And using the VAG1552 automotive fault diagnostic the paper collects the data of fault sample, and through training the samples with RBF neural network, the simulation results shows that the diagnosis model has high accuracy for pattern recognition of engine fault and has a high practical value.

[Key Words] the Engine Fault Diagnosis Failure Symptoms RBF Neural Network

目录

1 引言 (1)

1.1研究背景 (1)

1.2发动机故障诊断的意义和诊断技术 (1)

1.3电喷发动机故障诊断技术的现状和发展趋势 (2)

1.3.1国外汽车故障诊断技术的发展 (2)

1.3.2国内电喷发动机故障诊断技术的发展 (3)

1.4研究内容和思路 (3)

2 RBF神经网络原理 (4)

2.1 RBF神经网络的结构及其特点 (4)

2.2径向基函数网络的算法 (5)

3电喷发动机故障诊断 (8)

3.1电喷发动机组成及原理 (8)

3.2电喷发动机运行工况 (8)

3.3电喷发动机故障征兆及技术状态特征 (8)

3.3.1典型故障征兆 (8)

3.3.2故障征兆技术特征描述 (10)

4诊断实例 (13)

4.1故障征兆分析和数据获取 (13)

4.1.1怠速不稳原因分析 (13)

4.1.2实验数据的获取 (14)

4.2神经网络分析 (16)

4.2.1网络模型的建立 (16)

4.2.2网络模型的验证 (16)

5结论 (18)

[参考文献] (19)

[致谢语] (20)

1．引言

1.1研究背景

随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新，汽车已成为现代社会中不可缺少的一种重要交通工具。然而，当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时，我们也无法回避这么一个现实，那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续，其技术状况将不断恶化。因此，我们不仅要不断研制性能优良的汽车，也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。

汽车故障诊断技术起始于60年代的西方发达国家，随着汽车结构的日益复杂，必然要求有相应的诊断手段来满足其维护的需求，因此，汽车诊断技术在过去的几十年中取得了迅速的发展。20世纪60年代出现了车外诊断设备，70年代出现了车载诊断系统，80年代末诊断技术向信息化和智能化方向不断前进，专家系统开始应用于汽车故障诊断[1]。

90年代末，具有诊断复杂故障能力的专家系统和汽车自身诊断功能密切相连，构成了新的车外诊断系统。这些车外诊断系统采用了微电子技术、计算机技术、先进的传感器技术并结合人工智能技术，将汽车自身的诊断结果，汽车的运行状态参数输出到车外诊断系统中进而综合分析做出相应的判断和处理。

1.2发动机故障诊断的意义和诊断技术

燃油喷射电子控制发动机具有可以提高输出功率、改善动力性能、降低油耗、改善驾驶性能等许多传统发动机不可比拟的优点，随着汽车工业的快速发展，电喷发动机汽车以极大的速度发展起来，取代了传统的化油器式发动机汽车。

汽车电子控制系统的广泛应用，提高了汽车的安全性、动力性、经济性和排放性能，使汽车向智能控制的方向发展。同时，随着工作性能的不断改善，自动化程度的不断提高，发动机电控系统复杂程度日趋提高，使故障率增加、故障诊断难度提高，给汽车维修工作带来越来越多的困难，对汽车维修技术人员的技术要求也越来越高。为了及时发现故障，并采取相应的措施尽量减小其对汽车性能的影响，各国都纷纷投入大量的人力和物力资源对汽车故障诊断进行研究和开

发。发动机故障诊断技术是伴随着发动机技术不断进步而逐步完善的过程。

发动机是一种复杂的机电一体化设备，其故障诊断大体上可以分为电器故障诊断和机械故障诊断两大类。常见的故障诊断方法有：

（1）经验诊断法

传统的发动机故障诊断技术是建立在人工经验诊断的基础上，是诊断人员凭丰富的实践经验和一定的理论知识，在汽车不解体或局部解体的情况下，借助简单工具，用眼看、耳听、手摸和鼻闻等手段，边检查、边试验、边分析，进而对汽车技术状况做出判断的一种方法。

（2）电脑诊断法

汽车电脑故障诊断仪(俗称解码仪)能把汽车电脑(ECU)储存的各种信息提取出来，然后进行整理、比较和翻译，以清晰的文字、曲线或图表方式显示出来，人们可以根据这些传送出来的信息，判断故障的类型和发生的部位。它还可以向汽车电脑发出指令，进行静态和动态的诊断。这是一种最有发展前景和使用最多的诊断方法[2]。

（3）智能故障诊断方法[]3

随着现代检测技术、信号分析技术、计算机技术和人工智能技术等各种新技术的快速发展，它们在故障诊断领域的应用也越来越多，这些技术的应用将使发动机的故障诊断变得更加简单、快速和准确。

1.3电喷发动机故障诊断技术的现状和发展趋势

1.3.1国外汽车故障诊断技术的发展

随着计算机的普及以及人工智能技术的发展，特别是专家系统、人工神经网络在故障诊断领域的进一步应用，为智能汽车故障诊断的发展奠定了基础[]4。神经网络技术在近几年的发展非常迅速，出现了BP神经网络、RBF神经网络和SOM 神经网络等多种网络模型。为提高神经网络训练样本质量，又相继出现了神经网

56。本文主要介绍训练样本前期处理方法，如主成分分析和粗糙集理论等方法[][]

将RBF神经网络（即径向基函数神经网络）应用于汽车故障诊断当中，可以大大

发动机常见故障分析与处理

发动机常见故障分析与处理 一、故障分类：发动机控制电路故障，发动机自身故障，其它外部故障。排除故障思路：原则上先排除控制电路故障——再排除发动机自身故障——后排除其它外部故障。 二、常见故障现象及分析处理（以下疏理的是针对不同故障现象可能的原因，编者尽量按照排查故障的思路流程按照顺序罗列，考虑到不同检修人员的技术能力和对不同大机的熟悉程度等因素，仅为检修人员提供参考的流程）： 1、启动困难或不能启动。（电气控制的原因见电气故障，这里不再叙述） 原因分析及处理：（前五项为操作人员自己可查，后面的需要经过发动机专业培训的人员进行检查） A、环境温度过低。处理：对燃油箱安装预热装置；更换燃油；检查预热火花塞状况。 B、电瓶无电或电瓶损坏。处理：给电瓶充电或更换新电瓶。 C、启动电机故障。原因：启动电机无动作，检查启动电机是否得电，如不得电，则检查或检查外部控制电路是否有电压进入，如得电，检查启动电机连线是否松动或锈蚀（电压标准：24V的电压测量应不低于22.18v）。启动电机仍然无动作，判断启动电机损坏。处理：启动电机一般损坏的原因可能是电磁阀损坏或电机碳刷磨损，修理或更换启动电机。现场临时应急处理启动电机损坏故障方法：手动拉起停机电磁阀开启；采用连接线或长螺丝刀连接启动电机的电磁离合器控制线桩头和电源线桩头2~3秒，带动发动机启动后立即断开（此方法操作不当对发动机有一定的伤害，为应急情况下使用）。 C、燃油不足导致无法吸上燃油或燃油质量及燃油供油管路问题。处理：⑴、检查油位并检查油箱排气孔是否堵塞造成吸油不到位。⑵、检查管路有否漏气情况。 ⑶、检查管路有无脏污。⑷、燃油滤芯的密封圈是否损伤，配合是否正确。⑸、燃油软管是否有损伤、老化和折叠现象。⑹、柴油管中空心螺丝的铜垫是否变形。 ⑺、柴油滤芯是否脏污。

基于神经网络的故障诊断

神经网络工具箱应用于故障诊断 1.问题描述 电力系统的安全运行具有十分重要的意义。当高压变压器或其他类似设备在运行中出现局部过热、不完全放电或电弧放电等故障时，其内部绝缘油、绝缘纸等绝缘材料将分解产生多种气体，包括短链烃类气体（C2H2、CH4等）和H2、CO2等，这些气体称作特征气体。而特征气体的含量与故障的严重程度有着很密切的关系，如下图1所示。将BP神经网络应用于变压器故障诊断对大型变压器的运行有着非常重要的意义。 2.神经网络设计 (1)输入特征向量的确定 变压器的故障主要与甲烷（CH4）、氢气（H2）、总烃（C1＋C2）以及乙炔（C2H2）4 种气体的浓度有关，据此可以设定特征向量由这 4 种气体的浓度组成，即CH4、H2、C1＋C2（总烃）和C2H2，同时也设定了网络输入层的节点数为4个。 (2) 输出特征向量的确定 输出量代表系统要实现的功能目标，其选择确定相对容易一些。只要问题确定了，一般输出量也就确定了。在故障诊断问题中，输出量就代表可能的故障类型。变压器的典型故障类型有：一般过热故障、严重过热故障、局部放电故障、火花放电故障以及电弧放电故障等5种类型，因此这里选择 5 个向量作为网络的输出向量，即网络输出节点确定为 5 个。根据Sigmoid 函数输出值在0 到1 之间的特点，这里设定以0 到1 之间的数值大小表示对应的故障程度，也可以理解为发生此类故障的概率，数值越接近 1 表示发生此类故障的几率越大或说对应的故障程度越大。针对本系统，

设定输出值大于等于0．5 时认为有此类故障，小于0．5 时认为无此类故障。 (3)样本的收集 输入、输出向量确定好以后就可以进行样本的收集。 数据归一化处理时，注意：在归一化处理的时候，因考虑到各气体浓度值相差较大，如总烃的浓度比H2的浓度值高出几个数量级，因此在归一化处理的时候，分别对各个气体浓度值进行处理，即最大值和最小值取的是各气体的最值，而不是所有样本值中的最值。 在本实例中采用：MATLAB利用归一化公式 u=(x-min(min(x)))./(max(max(x))-min(min(x))) （1） 在公式1中x表示所需归一化处理的数据，u表示归一化后的结果 处理结果如下：

最新汽车发动机故障诊断与排除教案

发动机故障诊断与排除教案

常见车型故障码调取与清除 教案内容 一、日本丰田车系 1.调取故障码 普通方式调取故障码：打开点火开关，不起动发动机，用专用跨接线短接故障诊断座上的“ＴＥ１”与“Ｅ１”端子，仪表盘上的故障指示灯“CHECK ENGINE”即闪烁输出故障码。 2.清除故障码 故障排除后，将ECU中存储的故障码清除，方法有两种：一是关闭点火开关，从熔丝盒中拔下EFI熔丝（20A）10s以上；二是将蓄电池负极电缆拆开10s以上，但此种方法同时使时钟、音响等有用的存储信息丢失。 二、日本日产车系 随车型不同，故障码的调取与清除分三种不同方式： 1.如果在主电脑侧有一红一绿两个指示灯，另有一个“TEST”（检测）选择开关，调取故障码时，先打开点火开关，然后将“TEST”开关转至“ON”位置，两个指示灯即开始闪烁。根据红绿灯的闪烁次数读取故障码，红灯闪烁次数为故障码的十位数，绿灯闪烁的次数为故障码的个位。清除故障码时，将“TEST”开关转至“OFF”位置，再关闭点火开关即可清除故障码。主电脑位于仪表盘后或叶子板后。 2.如果在主电脑侧只有一个红色显示灯，另有一个可变电阻调节旋钮孔，调取故障码时，先打开点火开关，然后将可变电阻旋钮顺时针拧到底，等2 s后再将可变电阻旋钮逆时针拧到底，红色显示灯即开始闪烁输出故障码。每次操作只能输出一个故障码，有多个故障码时需重复上述操作。清除故障码时，将可变电阻旋钮顺时针拧到底，等15s 后再逆时针旋到底，再等 2 s后关闭点火开关即可清除故障码。 3.如果仪表盘上有故障指示灯“CHECK ENGINE”，则可通过短接诊断座上的相应端子调取故障码，日产车系故障诊断座位于发动机盖板支撑杆上方的熔丝盒内，有12端子和14端子两种，调取故障码时，先打开点火开关，然后取出12端子或14端子诊断座，并用跨接线短接诊断座上“6＃”和“7＃”端子（14端子诊断座）或“4＃”和“5＃”端子（12端子诊断座），等2s后拆开短接导线，仪表盘上的“CHECK ENGINE”灯即闪烁输出故障码（波形见下图）。每次操作只能输出一个故障码，有多个故障码时需重复上述操作。清除故障码时，将诊断座右上侧的两个端子短接15s以上，再关闭点火开关即可清除故障码。 日产车系故障码输出波形

发动机故障分析与排除

发动机故障分析与排除 摘要： 随着汽车越来越多的走入寻常百姓家中，为我们出行带来了方便，与此同时汽车故障也为我们带来了许多麻烦。当汽车出现故障时，我们要先根据现象将故障归纳到某一系或机构中。然后再从中找到具体的故障部位。最后进行修复或更换，将故障排除。因此发动机故障分析与排除的关键是要弄清故障现象，故障原因和排除方法及汽车的构成。汽车分为配气机构和曲抦连杆两大机构，燃料供给系，润滑系，起动系，冷却系，点火系五大系统。 关键词：发动机，故障现象，故障原因，排除方法 一燃料供给系统的故障分析与排除方法 （一）化油器不来油故障诊断 1故障现象 在确定电路无故障后，启动起动机。起动机开关接通后，发动机转动，但不启动或启动数秒后又熄火，并伴有化油器回火现象。往化油器加入少量汽油后能启动但随后熄火。无烟排出或排出时间极短。 2故障原因 （1）邮箱存油不足 （2）油箱盖气阀堵塞 （3）邮箱开关未打开 （4）邮箱内吸油管焊接处断裂 （5）油管接头松动 （6）邮箱吸油管堵塞 （7）汽车滤清器沉淀杯漏气 （8）汽油滤清器滤芯堵塞 （9）汽油滤清器中心螺栓沉淀漏气 (10) 汽油泵偏心轮和外摇臂接触处严重磨损 （11）汽油泵油杯衬垫漏气 （12）汽油泵内外摇臂接合处和内摇臂与膜片接杆结合处严重磨损 （13）汽油泵油杯进油口滤网堵塞 （14）汽油泵膜片破裂 （15）汽油泵进出油阀不密封 （16）化油器阻风门不能关闭 （17）化油器进油滤网处堵塞 (18) 化油器带速螺钉调整不当 3诊断与排除方法 （1）检查化油器浮子室内是否有油，若有面正常，则故障在内油路，若无油或油面过低，则故障在外油路。（2）检查外油路故障先确认燃油箱已打开，燃油箱有油。再将化油器进油管接头摘下。用汽油泵手拉杆泵油，若不出油表明燃油箱内油已尽，燃油箱至油泵有堵组漏气外，汽油泵工作不良。 （3）检查外油路是否堵阻或漏气，用打气筒打气是，油道应畅通；堵住出气端打气时，各密封处不应有漏气现象；响燃油箱内打气时应能听到吹泡声。 （4）以上检查无故障，仍泵不出油，表明故障在汽油泵。若转动曲轴时，油泵不出油，手拉杆泵时出油，则为汽油泵拉杆磨损过量或离偏心轮过远。应更换汽油泵。 （5）转动曲轴，化油器进油管出油正常，而浮子室内油平面过低或无油，应进而检查化油器进油滤网是否堵阻，三角针阀是否卡死。 （6）检查内油路故障。转动节气门操纵臂，查看加速喷口是否喷油。不喷油表明加速装置工作不良，此故

基于神经网络的发动机故障诊断分析

基于神经网络的发动机故障诊断分析 [摘要] 发动机是汽车的动力来源，因此发动机故障诊断技术的研究，对改善汽车的良好性能和确保汽车的运行安全有着重要作用。本文首先分析了国内外汽车故障诊断技术的发展及现状，介绍并分析一些故障诊断的主要理论和方法。通过对发动机故障征兆及技术状态特征的分析，确定发动机的工况和故障征兆的主要影响因素，并利用VAG1552汽车故障诊断仪收集故障样本集，通过RBF网络模型对大量样本进行训练，仿真实验表明诊断模型对发动机故障模式识别有很高的准确率，具有很高的实际应用价值。 [关键词] 发动机故障诊断故障征兆 RBF神经网络

The Analysis of the Engine Fault Diagnosis Based on Neural Network [Abstract] The engine is the power source of the car, so the research on engine fault diagnosis technology has a good role for improving the performance of the car and ensuring the safe operation of the car. First, this paper analyzes the development and current situation of domestic and foreign automotive fault diagnosis technology and then introduces and analyzes a number of main theories and methods of fault diagnosis. Then, through the analysis of the technical state of the engine failure symptoms and characteristics, it determines the main factors of the engine operating conditions and fault symptoms. And using the VAG1552 automotive fault diagnostic the paper collects the data of fault sample, and through training the samples with RBF neural network, the simulation results shows that the diagnosis model has high accuracy for pattern recognition of engine fault and has a high practical value. [Key Words] the Engine Fault Diagnosis Failure Symptoms RBF Neural Network

人工神经网络在设备故障诊断中的应用

人工神经网络在设备故障诊断中的应用 程瑞琪 (西南交通大学　成都　610031) 摘　要　介绍了神经网络技术在设备故障诊断中应用的2个主要方向———故障模式识别和诊断专家系统,对应用的方法、特点及存在的问题也 作了概略分析。 关键词　神经网络　故障诊断　模式识别　专家系统中图分类号　TP 18 近年来人工神经网络(Artificial neural network -ANN )的研究发展迅速,ANN 以其诸多优点在设备状态监测与故障诊断中受到了愈来愈广泛的重视,为设备故障诊断的研究开辟了一条新途径。 ANN 具有以下主要特征:①实现了并行处理机制,可提供高速的信息处理能力;②分布式信息存储,可提供联想与全息记忆的能力;③网络的拓扑结构具有非常大的可塑性,使系统有很高的自适应和自学习能力;④具有超巨量的联接关系,形成高度冗余,使系统具有很强的容错能力;⑤是一类大规模非线性系统,提供了系统自组织与协同的潜力。本文作者仅就ANN 用于故障模式识别及诊断专家系统这两个方面应用的主要方法、特点及存在的问题作概括介绍。 1　神经网络与故障模式识别 模式识别是ANN 应用的一个较成功的领域,诊断问题实质上就是一种模式分类,是将系统的状态区分为正常状态或某一种故障状态的问题。通常故障模式的分布是非常不规则的,故要求所用模式分类方法能在模式空间里形成各种非线性分割平面,ANN 的特性使其可以作为一类性能良好的非线性分类器。1.1　方法及特点 ANN 故障模式识别可用图1所示BP 模型来说明 。 图1　BP 网模型 其中网络输入节点对应故障征兆,输出节点对应故障原因。进行故障模式识别时,先用一批故障样本 对模型进行训练,以确定网络结构(隐层及其节点数)和参数(节点间的联接权);网络训练好后,故障的模式分类就是根据给定的一组征兆,实现征兆集到故障集之间非线性映射的过程。 用ANN 作故障模式识别的特点有:①可用于系统模型未知或系统模型较复杂及非线性系统的故障模式识别;②兼有故障信号的模式变换与特征提取功能;③对系统含有不确定因素、噪声及输入模式不完备的情况不太敏感;④可用于复杂多模式的故障诊断;⑤可用于离线诊断,也能适应实时监测的要求。1.2　模型 用于故障模式识别的ANN 模型按学习方式可分有监督学习模型和无监督学习模型两大类,前者主要包括B P 网和径向基函数(RB F )网;后者主要包括自适应共振(ART )网和自组织特征映射(SOM )网。1.2.1　有监督学习模型 BP 网是目前故障诊断中应用最多且较成熟的一种模型,其神经元的非线性映射函数采用Sigmoid 函数,网络训练采用误差反向传播(Back pr opagation )学习算法。BP 网的结构及学习算法简单,但应用中还存在2个问题:一是关于网络的学习,因BP 算法是自适应最小均方(LMS )算法的推广,故网络的学习速度较慢,且可能陷入局部极小值点,针对这一问题已有许多改进的BP 算法;二是关于网络的结构设计,即如何选取隐层及隐层节点数,目前尚无确定的理论和方法。根据Hecht -Nilson 的映射定理:对任何闭区间上的一个连续函数,总可以用含一层隐单元的感知器网来映射;目前应用中多采用含一层隐单元的BP 网。关于隐层节点下限的确定已有一些研究结果,鉴于问题的复杂性,此处不作说明。选择较多的隐层及隐层节点虽可加快学习速度,但使网络的结构变得复杂,网络的推广能力也会变差。实际应用中,通常用对测试样本与学习样本的误差进行交叉评价的试错 法来选择隐层及隐层节点数。 RB F 网是一种较新颖的ANN 模型,只有一层隐含层,输出节点是线性的,隐单元采用对称的高斯基 · 13·第12卷第1期 《机械研究与应用》 ME CHANICAL RESE ARCH &APPLICATION Vol 12No .1　1999

汽车发动机常见的故障原因分析及解决方法

●汽车发动机常见的故障原因分析及解决方法。发动机无法启动或者是发动机不运转，以及发动机运转但不工作。解决：可以通过听汽车喇叭的声音及点亮大灯的方法来做个初步判断。现象1：如果喇叭声音嘶哑而发动机不运转，此时应该检查蓄电池。当普通蓄电池极板露出来或是免维护蓄电池观察孔的颜色不是绿色时，就可以断定是蓄电池电力不足造成的发动机无法启动。遇上普通蓄电池电力不足时，补充蒸馏水，也可用纯净水应急。如果是免维护电池电力不足，只能用跨接的方法请其他车辆上的蓄电池帮忙了。此时一定要注意随车携带发动机的电缆线，在借用其他车辆蓄电池电量时，电池的正极连正极，负极连负极。注意被借方车辆发动机一定要先启动。现象2：喇叭及点亮大灯都无异常，但汽车会发出"哞呀、哞呀"的声音。如果用钳子夹住接头，轻轻向左右转动一下，接头处发出"咕吱、咕吱"的移动声音，则可进一步断定为接头接触不良。此时可以选择用砂纸清理接头圆柱。当没有砂纸时，可以用钳子夹住左右轻轻转动来清理圆柱。现象3：喇叭良好，而发动机不运转，可以考虑发动机是否通电。如果发动机本身出现故障，如电磁开关失效等，就必须采用拆下发动机，更换零部件的措施了。小技巧如果发动机也未卡死，

可以考虑利用外力启动的方法，具体操作要点：将排挡杆推到次高挡(如 4 挡车型， 3 挡)，用左脚踏离合器踏板，右脚踩在油门踏板，松开制动，打开发动机开关。当汽车具有一定的惯性后，快速地抬起离合器踏板。其难点在于要在右脚不离开油门踏板的情况下控制车速，因此要学会用手刹来控制。发动机在运转过程中，发出难闻的味道。解决：车辆使用一段时间后，一些橡胶密封件老化，机油就会从密封件中泄漏，滴在排气歧管上，随着排气歧管温度升高，机油在短时间内蒸发，就会发出油烧焦的气味。只需更换密封件即可。当尾气发出异味时，其主要原因是混合气过浓，往往要考虑油路、排气管、消音器等出现故障，有时由于排气管和消音器的结合部位发生松动而漏气，综合症状是消音器周围发出"叭哩、叭哩"的异响。离合器片瞬间打滑而发出的异味非常难闻，主要是离合器片负荷过大造成的。发动机水温过高，甚至超过红线。解决：冷却水不足造成的发动机过热。此时记住千万不要立即加冷水（防止变形开裂）。首先将车开放到通风、阴凉的地方。然后打开发动机罩，等待冷却水水温下降。漏水也可能造成发动机过热。在防冻液壶上安装着许多细小的管子，有可能是胶管松动或者破损造成漏水。紧急时可以用胶布缠上破损

基于BP神经网络的故障诊断方法

基于BP神经网络的故障诊断方法

《智能控制基础》 研究生课程设计报告 题目基于BP神经网络的故障诊断方法学院机械与汽车工程学院 专业班级车辆工程 学号221601852020 学生姓名李跃轩 指导教师武晓莉 完成日期2016年12月10日

目录 1 设计概述 (2) 1.1研究对象介绍 (2) 1.2设计内容及目标 (2) 2 设计原理、方法及步骤 (3) 2.1基于BP算法的神经网络模型 (3) 2.2 神经网络信息融合故障诊断步骤 (4) 3 结果及分析 (6) 3.1数据仿真 (6) 3.2 结果分析 (9) 4 设计小结 (10) 参考文献 (10) 附录程序 (11)

1 设计概述 1.1研究对象介绍 信息融合是多源信息综合处理的一项新技术，是将来自某一目标(或状态)的多源信息加以智能化合成，产生比单一信息源更精确、更完全的估计和判决。信息融合所处理的多传感器信息具有更为复杂的形式，可以在不同的信息层次上出现。多传感器信息融合的优点突出地表现在信息的冗余性、容错性、互补性、实时性和低成本性。 神经网络是由大量互联的处理单元连接而成，它是基于现代神经生物学以及认知科学在信息处理领域应用的研究成果。它具有大规模并行模拟处理、连续时间动力学和网络全局作用等特点，有很强的自适应学习和非线性拟合能力，从而可以替代复杂耗时的传统算法，使信号处理过程更接近人类思维活动。 柴油机故障具有相似性，故障与征兆的关系不明确，具有较强的模糊性，故障特征相互交织，柴油机故障诊断是一个复杂的问题。综合柴油机故障的特点以及神经网络的优势，采用基于BP神经网络的多传感器信息融合技术对柴油机机械故障进行诊断。 1.2设计内容及目标 设计内容：针对传统故障诊断方法存在的诊断准确性不高的问题，提出了BP神经网络信息融合的方法，实现对柴油机的机械故障诊断。由多个传感器采

神经网络的电网故障诊断资料

基于新型神经网络的电网故障诊断方法 1引言 快速事故后恢复系统正常运行是减少电能中断时间和增强供电可靠性的必要条件。作为事故恢复的第一步,应实现快速、准确的故障诊断以隔离故障元件并采取相应措施以恢复电能供应。然而在线快速、准确地故障诊断仍是一个悬而未决的难题,尤其在保护和断路器不正常动作或多重故障的情况下,故障诊断更为困难。 故障诊断一般基于SCADA系统所提供的保护和断路器信息来判别电力系统中的故障元件。多种人工智能技术已用于解决此问题,如专家系统[1~4],随机优化技术[5~10]和人工神经网络[11~14]等等。其中基于专家系统的方法得到了广泛的注意和研究。这种方法能够提供强有力的推理并具解释能力,然而专家系统中知识的获取、组织、校核和维护等都非常困难,并成为其应用的瓶颈。而且,专家系统必须搜索庞大的知识库以得到最终的诊断结论,这使得它不能满足故障诊断实时的要求。另外,当系统中存在保护和断路器不正常动作时,专家系统可能会因缺乏识别错误信息的能力而导致错误的诊断结论。 用于故障诊断的另一种较有潜力的方法是基于工程随机优化的方法。这种方法的主要原则是将故障诊断表述为一个整数优化问题,随后使用全局优化方法,如波尔兹曼机[5]、遗传算法[6~8]、仿蚂蚁系统[9]或tabu搜索[10]等,去求解该优化问题。这种方法在实际应用过程中也出现了一些问题:如何确定这些随机优化方法的参数以实现快速正确的故障诊断;如何使这些方法适用于保护和断路器不正常动作的情况等等。 近年来,人工神经网络[11~14]引起了研究工作者的兴趣,因为它具有学习、泛化和容错能力。并且神经元的计算是并行的,这有利于实现实时应用。在神经网络的各种模型中,应用得最为广泛的模型就是BP(Back-Propagation)神经网络。标准的BP模型使用梯度下降算法训练,因此BP神经网络的结构必须是事先已知的,而且该学习算法收敛速度很慢,并有可能收敛于局部最小点。这些不利因素限制了BP模型在故障诊断中的应用。 本文提出使用径向基函数(Radial basis function,RBF)神经网络[15~16]解决电力系统中的故障诊断问题。理论上讲RBF神经网络具有任意函数逼近能力[17]。

汽车发动机的常见故障维修分析(最新版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 汽车发动机的常见故障维修分析 (最新版)

汽车发动机的常见故障维修分析(最新版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 汽车是人类进入工业化社会的主要代表特征之一，在社会经济快速发展的今天，汽车的保有量逐年攀升。随着汽车普及，汽车发动机成为汽车运行中故障频率最高的部位。发动机是汽车的核心部件，是汽车的动力源泉，因此确保汽车发动机正常稳定的工作是汽车行业发展的必要手段之一，而在低碳环保化的今天，低故障率的汽车还能够为国家的环保建设做出一定的贡献。 汽车发动机简介 发动机是汽车的动力提供装置，其主要工作系统包括燃料供应、点火启动以及冷却润滑等系统，主要的工作结构为曲柄连杆机构与配气机构。燃料供应系统主要包括与燃油供应的主要装置，如油箱油表、油管油泵等；点火启动系统主要包括火花塞、蓄电池、点火开关等部件；冷却润滑即维护发动机正常工作的润滑系统、冷却系统等，而机构则主要完成各个系统之间的衔接与能量传递。 汽车发动机常见故障原因分析

浅析数据流分析在发动机故障诊断中的应用

本科毕业设计 题目：浅析数据流分析在发动机故障诊断中的应用学生姓名：张毓洪 专业：汽车服务工程 指导教师：刘良（讲师） 教务处制

目录 摘要.............................................................................................................................. III 1 前言 (1) 2 数据流简单介绍 (2) 2.1 电控发动机工作原理 (2) 2.4 数据流的检测 (4) 3 数据流在汽车发动机故障诊断中的应用 (6) 3.1 利用静态数据流分析故障 (6) 3.2 利用动态数据流分析故障 (7) 3.2.1 有故障码时 (7) 3.2.2 无故障码时 (8) 3.3 数据流分析方法 (9) 3.3.1 数值分析法 (9) 3.3.2 因果分析法 (10) 3.3.3 时间分析法 (10) 3.3.4 比较分析法 (11) 3.4 主要数据参数分析 (12) 3.4.1 氧传感器工作状态分析 (12) 3.4.2 喷油脉冲宽度分析 (12) 3.4.3 发动机水温分析 (12) 3.4.4 空气流量分析 (13) 3.4.5 点火提前角分析 (13) 4 故障实例分析 (14) 4.1 案例一 (14) 4.2 案列二 (15) 4.3 案列三 (16) 结论 (18)

谢辞 (20) 参考文献 (21)

浅析数据流在分析发动机故障中的应用 摘要 随着能源的大量消耗、环境问题的日益突出、汽车安全等问题的不断出现。人们对汽车性能的要求也愈来愈高，为了达到这些要求汽车厂商则将越来越多的电控技术应用在汽车上，因而也使的电控系统变得复杂化。同时也间接的增加了故障诊断分析的难度。为了使维修人员快速准确的找到问题所在最为可行的办法就是利用诊断仪器读出汽车电子控制系统中微机与传感器和执行器实时交流的输入、输出信号数据信号。在根据所得的数据参数进行数据流分析从而找到问题所在。这样利用数据流分析发动机故障就能够有效的缩短维修时间，提高诊断的精确性和工作效率。 关键词∶发动机；传感器；控制器；执行器；数据流；数据参数；诊断分析

毕业论文之汽车发动机常见故障诊断与排除

河北机电职业技术学院毕业设计论文 发动机常见故障诊断与排除 目录 摘要 (5) 关键词 (5) 前言………………………………………………………………………５一发动机的总体构造和作用……………………………………………５１发动机组成…………………………………………………………５ 2 发动机的作用 (5) 二曲柄连杆机构的常见故障诊断与排除 (6) 1 曲轴主轴承响 (6) 2 连杆轴承响..................................................................７三配气机构的检查与调整 (7) 1 配气相位检查 (7) 2 气门脚响 (8) 3 气门漏气……………………………………………………………８ 4 凸轮轴响 (9) 四燃料供给系常见故障与排除…………………………………………９ 1 不来油或来油不畅 (9)

２加速不良 (10) 五润滑系作用、组成及常见故障………………………………………１0 1 作用…………………………………………………………………１0 2 组成 (11) 3 润滑系常见故障与排除 (11) ４机油消耗过多………………………………………………………１２ 六冷却系的常见故障与排除 (13) 1 冷却液充足但发动机过热…………………………………………1３ ２冷却系不足引起发动机过热………………………………………１4 七结论……………………………………………………………………１４ 八致谢 (15) 九参考文献 (15) 摘要 本文阐述了汽油发动机的常见故障与排除方法，如曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系的故障诊断与排除。主要对润滑系作了详细的讲解。 关键词：配气机构、点火系、润滑。 前言 在当今生活中汽车已经变成人们必不可少的交通工具，它的快捷、方便已深入人心，但随之而来的它也有缺点,时常出现故障。而故障出现最多的就是汽车发动机,发动机是汽车的心脏，它的好坏直接影响着汽车的行驶里程。由于汽车发动机的结构类型繁多,本文在讲述一般结构的基础上，突出了对国内普遍汽车发动机的常见故障进行了讲解。全文内容包括:发动机构造及作用、曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、的综合故障诊断。

发动机故障诊断分析

专科学生毕业论文 发动机故障诊断分析 摘要 发动机的基本组成工作原理：常见故障的检测与排除；发动机故障及维护；举例说明了发动机故障的排除，包括发动机基本构造；发动机各系统对功率的影响；发动机工作原理；汽油压力与喷射状况的检测；发动机故障诊断方法；发动机的简单维护 关键词：发动机；检测；故障；维护 Take to Engine the basic composition principle of work: the common fault and maintenance;amples of engine trouble shooting, including engine basic structure; the engine of the system on the power of influence; engine working principle; gasoline pressure and injection condition detection; engine fault diagnosis method of engine with simple maintenance; Key words: engine; fault detection; maintenance;

第一章发动机的基本工作原理 发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器，其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能，在把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。 1.1发动机基本构造 汽车发动机汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。 （1）曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是由汽缸体、汽缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力，并将活塞的直线往运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。 （2）配气机构 配气机构的化学能通过燃烧后转化为热能，在把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出。 配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆，凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时冲入汽缸，并将燃烧产生的废气及时排出汽缸。 （3）燃料供给系 由于使用的燃料不同，可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。汽油机燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种，通常所用的化油器试燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成，其作用是向汽缸内供给已配好的可燃混合气，并控制进入汽缸内可燃混合气数量，以调节发动机输出的功率和转速，最后，将燃烧后废气排出汽缸。 （4）冷却系 机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套（在机体内）等组成，其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中，从

发动机常见故障成因及诊断方法分析

发动机常见故障成因及诊断方法分析

设计题目：汽车故障诊断与排除案例分析

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

汽车故障诊断考试试题

一、填空题（每空25分） 1、汽车工作能力是指汽车动力性、经济型、工作可靠性、安全环保等性能的总称。 2、汽车发动机曲柄连杆、配气机构，燃料供给系，起动系，冷却系，润滑系，点火系 系统组成。 3、电控汽油发动机汽油喷射系统的主要信号有空气流量信号、发动机转速信号。 4、目前汽车使用的点火系主要有传统点火系统、电子点火系统、微机控制点火系统三类。 5、现代汽车变速箱按操控方式可分为手动、自动、手自一体。 6、别克轿车电控汽油发动机CKP传感器有转速、曲轴位置。 7、现代柴油机喷射技术发展位置控制、时间控制、时间—压力控制三个历程。 8普通柴油机发动机进行定期保养需要更换空滤、机滤、柴滤。 9、汽车传动系的作用实现汽车变速变矩、实现汽车倒车、车轮具有差速功能、必要时中断传动系的动力。 10、普通液压转向系统由液压阀,油泵,油缸、等组成。 11、汽车电器系统由电源系统、起动系统、点火系统、灯光仪表及辅助装置等组成。 12、现代汽车空调分为手动控制的汽车空调、电脑控制的汽车空调。 13、汽车现在常用制动器盘式、鼓式两种。 14、普通汽车一般有蓄电池和发电机两个电源。 15、普通手动变速箱工作原理：由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩 16、中高档汽车装备的电子巡航控制系统由主控开关、车速传感器、电子控制器、执行元件 四部分组成。 二、选择题（每题2分） 1、汽车故障按发生故障后产生的后果可分为（D ） A、 一般故障B、严重故障C、致命故障D、完全故障 2、电控汽油发动机空气传感器或进气歧官压力传感器信号作为（A ）和燃油喷射的主控信号。 A、 点火控制B、怠速控制C、起动控制D、水温控制 3、发动机电控系统主要由（ C ）电控ECU、执行器等组成。 A、 输出回路B、输入回路C、各类传感器D、输入信号 4、发动机启动时能转动但不能着火不可能的原因是（D ） A、点火系统故障 B、燃油供给系统故障 C、 启动系统故障D、传动系故障 5、装配有自动变速器的普通汽车每行驶（B ）公里更换一次变速箱油。 A、5万 B、10万 C、25万 D、50万 6、下列（D ）不是汽车四轮定位所能检查的项目。 A、前束 B、主销后倾 C、车轮外倾 D、车轮动平衡 7、大众中高档汽车普遍使用的电子控制动力转向系统称为（A ）

发动机冷却系统常见故障与诊断分析

发动机冷却系统常见故障与诊断分析六安职业技术学院六安职业技术学院六安职业技术学院 毕业设计( 论文) 题目发动机冷却系统常见故障与诊断分析 机电工程系汽车运用技术专业 班级0901 班 学生姓名 指导教师 起迄日期2011 年6 月—2011 年9 月 设计地点六安职业技术学院 1 开题报告,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 3 第一章: 汽车发动机冷却系统作用及工作原理 1.1 发动机冷却系统作用,,,,,,,,, 5 1.2 发动机冷却系统工作原理,,,,,,, 5 1.3 冷却液的选用,,,,,,,,,,,, 5 第二章: 汽车发动机冷却系统结构组成及类型 2.1 发动机冷却系统结构组成,,,,,,, 8 2.2 发动机冷却系统类型,,,,,,,,, 12 第三章: 汽车发动机冷却系统故障种类与原因 3.1 发动机冷却系统故障种类,,,,,,, 12 3.2 发动机冷却系统故障原因,,,,,,, 12 第四章: 汽车发动机冷却系统常见故障诊断与案例分析

4.1 发动机冷却系统故障诊断,,,,,,, 15 4.2 冷却系故障诊断思路和流程,,,,,, 18 4.3 冷却系日常维护及注意事项,,,,,, 19 4.4 发动机冷却系统故障案例分析,,,,, 20 2 六安职业技术学院学生毕业设计( 论文) 开题报告书 2011 年6 月15 日 姓名专业和年级汽车0901 班学制3 年毕业设计发动机冷却系统常见故障与诊断分析( 论文) 题目 本论文主要阐述了汽车发动机冷却系统工作原理，分析了导致发动机冷却系统 的常见故障原因及其诊断分析。在文中结合了实际的维修实例加以论证分析。同时 阐明整个冷却系统常见故障的排除过程及方法，还阐述了发动机冷却系统常见故障 的分类以及案例分析。 随着现代车用发动机采用更加紧凑的设计和更大体积功率，强化越来越高，发 动机产生的热流密度也随之明显增大，目前几乎所有的发动机强化都面临着如何解 决高功率下的冷却及其平衡问题，在满足不断提高的输出功率的同时，又要具有良 好的经济性。此外，日益严格的排放标准有人、也对冷却系统开发高效可靠的冷却 系统，已成为发动机进一步高功率、改善经济型所必须突破的关键技术问题。 目前，大部分发动机冷却系统仍属于传统的被动系统，只能有限地调节发动机 和汽车的热分布状态。发动机冷却系统在汽车动力系统中扮演着重要的角色，冷却 系统可以在发动机工作时对温度进行合理地调节与控制，使发动机各部件保持在正 常的工作温度，从而获得理想的动力输出与良好的燃油经济性，如果没有冷却系统 的帮助，发动机将无法正常工作。

汽车专业毕业论文---汽车发动机常见故障分析

汽车专业毕业论文---汽车发动机常见故障分析中州大学汽车检测与维修技术专业 毕业论文 汽车发动机常见故障分析 姓名王帅州 班级 09汽车 学号 200925070118 指导教师杨海鹏 目录 摘要 (1) 前言 ............................................................. 2 第一章常见故障的检测与排除 . (3) 压力与喷射状况的检测 ...................................... 4 1.1汽油 1.2冷起动困难故障排除 (5) 1.3怠速工况故障排除 .............................................. 6 第二章发动机抖动故障排除实例 ...................................... 7 2.1 喷油嘴电源线偶发短路引起发动机发抖 . (8) 2.2 机油泵冷车输油压力过高引起发动机发抖 (9) 第三章冬季常见故障分析与排除 (10) 3.1故障现象及分析 ............................................... 11 3.2故障对策 .. (12) 第四章发动机高温故障分析与排除 (13) 4.1高温原因分析与检查 (14) 4.2故障排除的方法和措施 (15) 结论 (16) 致谢 (17) 摘要 本文叙述了四个方面的问题:发动机常见故障，汽油压力与喷射状况的检测、 冷起动困难故障排除、怠速工况故障排除;举例说明了发动机抖动故障的排除，包括喷油嘴电源线偶发短路引起发动机发抖，机油泵冷车输油压力过高引起发动机发抖;冬季冷车状态的常见故障，发动机高温故障分析和排除。 关键词:发动机故障分析 Abstract This paper describes four areas: engine common faults, petrol injection pressure test conditions, cold starting problems troubleshooting, troubleshooting idle condition; example jitter Troubleshooting engine, including accidental short circuit power line injector Engine shaking, cold oil pump causing the engine oil pressure is too high trembling; winter cold state of the common faults; final narrative of the diesel

基于某BP神经网络的故障诊断方法

《智能控制基础》 研究生课程设计报告 题目基于BP神经网络的故障诊断方法学院机械与汽车工程学院 专业班级车辆工程 学号221601852020 学生姓名李跃轩 指导教师武晓莉 完成日期2016年12月10日

目录 1 设计概述 (2) 1.1研究对象介绍 (2) 1.2设计内容及目标 (2) 2 设计原理、方法及步骤 (3) 2.1基于BP算法的神经网络模型 (3) 2.2 神经网络信息融合故障诊断步骤 (4) 3 结果及分析 (6) 3.1数据仿真 (6) 3.2 结果分析 (8) 4 设计小结 (9) 参考文献 (10) 附录程序 (11)

1 设计概述 1.1研究对象介绍 信息融合是多源信息综合处理的一项新技术，是将来自某一目标(或状态)的多源信息加以智能化合成，产生比单一信息源更精确、更完全的估计和判决。信息融合所处理的多传感器信息具有更为复杂的形式，可以在不同的信息层次上出现。多传感器信息融合的优点突出地表现在信息的冗余性、容错性、互补性、实时性和低成本性。 神经网络是由大量互联的处理单元连接而成，它是基于现代神经生物学以及认知科学在信息处理领域应用的研究成果。它具有大规模并行模拟处理、连续时间动力学和网络全局作用等特点，有很强的自适应学习和非线性拟合能力，从而可以替代复杂耗时的传统算法，使信号处理过程更接近人类思维活动。 柴油机故障具有相似性，故障与征兆的关系不明确，具有较强的模糊性，故障特征相互交织，柴油机故障诊断是一个复杂的问题。综合柴油机故障的特点以及神经网络的优势，采用基于BP神经网络的多传感器信息融合技术对柴油机机械故障进行诊断。 1.2设计内容及目标 设计内容：针对传统故障诊断方法存在的诊断准确性不高的问题，提出了BP神经网络信息融合的方法，实现对柴油机的机械故障诊断。由多个传感器采集信号，分别经过快速傅里叶变换后获得故障频域特征值，再经BP神经网络对柴油机进行故障局部诊断，能够对相应传感器的不同故障类型做出一个准确地分类，最终完成对汽轮机机械故障的准确诊断。实验结果表明，该方法克服了单个传感器的局限性和不确定性，是一种有效的故障诊断方法。 采用方法：通过BP神经网络进行局部诊断，最终判定故障及故障类型。基于BP神经网络多传感器信息融合，故障诊断方法是特征层状态属性融合，并利用MATLAB仿真。