基于bp神经网络的发动机故障诊断研究

《基于bp神经网络的发动机故障诊断研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、毕业设计[论文]题目：基于BP神经网络的发动机故障诊断研究院系：电气与电子工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：聂海玉指导教师：李敬东教授2011年6月28日13摘要本文对基于BP神经网络的电控发动机故障诊断进行了初步研究，提出了BP神经网络的结构。举例建立了基于神经网络技术的点火系的故障诊断模型并对诊断系统进行系统测试和做出评价。关键词：电控发动机　故障诊断　BP神经网络13目录摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ1绪论………………………………………………………………

2、………………………12专家系统总体设计方案……………………………………………………………………22.1电控发动机的故障特点……………………………………………………………22.2专家系统(ExpertSystem-ES)…………………………………………………22.3专家系统的结构……………………………………………………………………32.4主要优点……………………………………………………………………………33基于BP网络的点火系故障诊断专家系统的实例…………………………………………84结论……………………………

3、…………………………………………………105结束语……………………………………………………………………………11致谢………………………………………………………………………………12参考文献………………………………………………………………………………13131绪论随着电子控制汽油喷射发动机在现代汽车上的广泛应用，其故障诊断也成为当前急需解决的问题。电控发动机故障诊断是在不解体的条件下，应用必要的检测仪器和通过人的主观能动性，准确、快速地确定汽车的技术状况、工作能力，并查明故障部位及原因。电控发动机诊断技术的发

4、展已经历了三个阶段:初级电子诊断阶段、车载自诊断阶段和车载自诊断与非车载自诊断相结合阶段，自诊断系统只能检测到一般电控系统故障，对复杂故障则无能为力。因此开发电控发动机故障诊断专家系统就显得很有必要。专家系统能保存和大面积推广各类专家的宝贵知识和经验，从而可以更有效地发挥专门人才的作用，克服领域里专家不足的矛盾。同时，由于专家系统作为一种计算机应用程序，集成了计算机快速、准确的特点，在某些方面比人类专家更可靠、灵活，并且不受时间、地域及人为因素的影响。因此，开发各种类型的专家系统，已成为许多领域的迫切愿望。

5、132专家系统总体设计方案2.1电控发动机的故障特点电控发动机的故障特点主要表现为:(1)多维层次性由于电控发动机结构及功能的分类较多，因而电控发动机的故障原因与故障征兆也相应与不同的结构层级、功能层级以及传感器测点相关联。(2)传播性电控发动机故障传播方式有两种:横向传播，如电控系统内某一传感器故障可引起其它传感器功能失常或失效；纵向传播，即由元件的故障相继引起部件故障—子系统故障—系统故障。因此微小的故障如不及时发现和排除会造成严重的后果。(3)相关性某一故障可能对应若干征兆；某一征兆也可能对应若干故障

6、。它们之间存在着错综复杂的关系。(4)时间性电控发动机故障产生与表现常常与时间有关，这是由于发动机运转的动态性所决定的，如间歇性故障。(5)放射性　某一部位的故障可能引起其它部件出现异常。(6)不确定性(模糊性)　故障和征兆信息的随机性、模糊性及某些信息的不确定性，组成了故障信息的不确定性。2.2专家系统(ExpertSystem-ES)专家系统是人工智能所有分支中最活跃、最实用、最富成果的分支。目前各种专家系统已经在医疗、工业工程、语言识别等领域得到了广泛应用。专家系统是一个智能程序系统；具有相关领域内大

7、量的专家知识；13能应用人工智能技术模拟专家求解问题的思维过程进行推理，解释相关领域内的困难问题，并达到领域专家的水平。2.3专家系统的结构不同的专家系统，其功能和结构都不同。但一般包括人机接口、推理机、知识库、数据库、知识获取机构和解释机构六大部分。2.4主要优点与传统专家系统相比，基于神经网络技术的专家系统主要优点是:(1)具有统一的内部知识表示形式；(2)知识的自动获取能够自适应环境的变化；(3)能大规模并行处理；(4)具有形象思维能力；(5)实现了知识表示、存储和推理三者融为一体。正是由于神经网络的

8、这些特点，将神经网络技术引入汽车故障诊断专家系统中。故障波形诊断知识库的建立首先对特征信号进行检测分析，13建立故障诊断样本，并分别进行训练，获得各自的连接权值和阈值，将连接权值存储在数据库中，形成知识库。具体内容主要有如下几个方面:(1)网络结构本系统以电控发动机点火系为例说明如何组建一个神经网络的专家系统知识库。在这部分采用三层BP神经网络结构，如图2所示。(2)BP神经网络的算法输出层的输出式中Ypj—第P