【浅析汽车故障诊断技术文献综述4500字】

汽车故障诊断技术研究国内外文献综述1.故障诊断研究综述早些时候美国的一个公司叫做杜邦公司这个公司就首先提出了状态检修(c.B.M.Conditionbasedmaintenance)。杜邦公司它提出的这个叫做状态的检修方式把预防性的检修维护方面的技术经过了研究后发展而来的更高水平技术方面的要求也提高了是一个新的层次面上的检修维护方式，这种检修维护方式是以生产装置上电气设备的实际运行状态为基础、然后通过监测电气设备状态和预测电气设备在样的状态下发展趋势的方向为依据的检修维护方式。这种预防性的检修维护方式能够及时的有针对性的对其所监测的生产装置中的电气设备进行检修维护，这种检修维护的方式不仅可以提高装置中电气设备的可用时间，这样就能有效的降低了检修维护的成本费用，这种状态检修维护方式与在装置中设备的预防性检修来进行比较的话，它就显的很主动。对于需要生产装置连续运行的石化企业来说状态检修是很有必要的。国务院原来就曾经颁过一个关于设备管理条例，这就是《全民所有制工业交通设备管理条例》在这个条例中就明确指出:“只有以采用电气设备状态监测为基础的检修维护方法，才能够不断的提高大型工业企业的设备管理水平和维修维护的现代化水平”。对于我们企业来说我们的电气设备要进行状态检修维护的基础问题就是对电气设备运行过程中状态的监测，根据生产企业对电气设备的日常维护保养的检查、重点的设备大型的设备的确定期限的维护检查、电气设备的实时状态监测和在故障诊断中所提供的电气设备状态信息内容，得到的状态信息内容经过分析和处理，由此来判断电气设备运行的实时状态和当前情况下性能劣化的程度及其在之后运行中的趋势变化，并且在电气设备故障发生之前和设备的安全性能降低到不允许运行之前，对改电气设备有计划的进行安排检修。电气设备状态检修的特点是:(1)要有能反映出电气设备当前运行情况下的状态参数，(2)有明确的参数对比值和概念明确的数据判据结论，用数据.上的对比来判断电气设备是否需要进行检修维护，(3)状态检修维护工作所对应的电气设备自身不需要替换设备。设备故障诊断技术(FaultDiagnosisTechnology)是70至80年代得到迅速发展的一项新技术,是指在大型企业的生产装置中对运行中的机械设备或电气设备的非正常的实时状态检测、非正常状态原因的判断和异常状态下的对电气设备运行状态变化方向预测在内的各种故障诊断技术的通称。它是-项建立在机械工程、电气工程、测试技术、通讯和信号处理技术、工业计算机应用技术、和人工智能等众多理论基础上的新兴的综合性的科学的技术。随着现代化工业的复杂程度和大规模化的增加，就会难以避免的出现各种设备故障问题，于是电气设备故障诊断的技术和方法就愈来愈受到工业生产的高度重视。许多现代科学技术手段被广泛地应用到机械故障诊断中来，如信号处理、模式识别、模糊数学、人工智能等。电气设备故障诊断技术逐渐的发展，到现在来说主要有两大类别:第一种是基于数学模型处理的方法，第二种就是基于人工智能处理技术的方法，如图1.1所示设备故障诊断的方法分类。首先是传统的基于数学模型的故障诊断方法，这种诊断方法主要是以直接测量系统输入输出及信号处理的方法作为基础的;然后就是基于状态估计的方法和基于参数估计的方法，这两种方法均是以设备系统的数学模型为基础，这种诊断技术的优点就是能深入设备系统本质对该系统的动态特征以及实现对该系统的实时诊断，不足之处就是对系统的复杂的模型或者是存在非线性特性的模型时不易实现诊断处理。图1-1设备故障诊断方法分类由上面的图中所示的在传统的设备故障诊断方法中,各种的诊断方式都有其要求和特点，就如上图中所显示的的使用信号处理的诊断方法，就是通过监测该运行设备所能显示出的一些重要特征参数量如该设备振动值、该设备发出的声音变化、该设备温度的变化情况来确定该设备系统是否出现故障或其它的不确定问题。但由于在实际的系统的生产过程中，对于石油化工装置来说该生产过程是一个动态变化的过程，所以当该系统的各个可变量的变化程度出现较大变化时，简单的用这些可变量的变化来进行判断设备系统的故障是很不确切的，并且在实际的工业生产装置中在设备系统中存在着控制回路，因此就会使得设备系统中不影响装置正常运行的故障问题会由于信息反馈的存在而被疏忽或未被查出，由此原因使得传统的故障诊断方法不能实现当今越来越复杂的工业化生产实际的需要。而对于基于解析模型的故障诊断的方法应用在线性系统中的辨识技术来实时的为该装置生产系统建立-一个数学模型系统，当该数学模型系统中发生故障问题时，系统的输入输出关系量就会因此改变，这些关系量的变化就会映射在该数学模型中，所以通过监测该系统数学模型的参数量的变化，就能判断出系统是否发生了设备故障问题。这种基于解析模型的电气设备故障的诊断方法能够较深入细致的研究该系统本质的设备动态运行性质并进行实时性的诊断分析，这种解析模型故障诊断分析的方法可以分为对监测状态量变化估计的方法、等价状态的空间中的变化方法和设备的参数量变化估计方法。通过一些科学研究证明，等价空间变化法和监测状态空间法以及参数量估计法不是相互独立的，他们中间是存在一定的相对应关系。监测状态估计法的基本理论思想就是用监测设备、观测器或滤波器对该装置系统的状态进行监测估计和分析，并对监测和分析结果并构成残差序列信息内容，然后再采取相应对科学技术措施来增强残差序列中所包含的电气设备故障信息内容，我们约束模型中的误差因素等非故障的信息，然后就通过对残差序列的数据的统计检验分析把该装置中的电气设备的故障从信息内容中分析检测出来。由于现代化的企业工业性质很复杂所以在实际的生产装置中很难获得电气设备系统的精确数学内容模拟形式，因此现在普遍对于设备状态估计方法的研究工作主要集中于提高检测设备系统对于建模技术上的误差、抗干扰、噪声等未知数据的误传输及生产装置系统对产生故障的灵敏性分析。在相关的的技术内容中有人提出了一种将残差产生器与残差数值评价和阙值数值的选取结合在一起进行了一种集成数据设计的方法，这种提出的方法能够有效的提高装置系统对发生故障时检测的灵敏度，同时也在-定的程度上降低了漏报率。对于非线性系统来说现在相关的研究成果还是较少，而且主要集中在对特定的要求下的非线性系统中，采取与此相应方法，例如利用非线性的观测器的技术方法和利用非线性状态参数值估计的技术方法。等价状态空间变化方法利用了生产装置中电气系统在输入过程和输出过程中实际测量值的变化来进行对系统数学模拟形式的等价性的分析判断，用这种方法来实现装置中电气设备故障诊断的功能。通过这些故障诊断的技术思想，还有一些新的方案分别提出了利用约束优化的等价方程法、构造广泛意义上的残差产生器方法、利用动态等价方程产生方向变化性残差数值的方法和运用近似的扰动的等价空间中数值变化的方法来进行对故障诊断的判断。参数估计法则是依据设置的模型参数和与之相对应的给定参数的数值变化量来对设备故障进行检测、分离及估计判断。这种参数估计法对故障的定位和故障幅值的估计更加的抑郁检测。找出模型参数量和物理参数量之间相对应的关系是采参数估算方法中所要求的，所以现代化的科学技术中将参数量变化估计法和状态监测状态估计法以及等价空间变化法相对应结合起来使用。现代化的装置设备监测技术是以信号的实时采集、信号无干扰传输、信号的处理为主要内容，传感系统则是测量和检测的第一个环节。随着现代的科学技术的快速发展和变化，于是乎新的测量传感技术在工业装置电气设备监测的运用中更加的广泛，由这些新发展的光纤数据传感技术、噪音声波监测技术、红外线测温技术、无损探伤等技术增加了工业装置中电气设备状态的测量范围，并且提高了所测量数据的准确性和完整性，使工业装置中电气设备监测与诊断技术得到了新的发展。另--种技术是用直线的位移传感器来监测出断路器动触头的分断和闭合的速度及其行程:这些新的技术的发展和在实际的生产装置中的运用，实现了多参数量的综合监测系统，全面地了解装置中生产设备的运行状态。通过对传输信号的处理，能够有效的抑止传输中对信号干扰、传输有用的信号，并提炼出信号相对应的特征，使得从信号中获得与故障相关地征兆信息，利用征兆信息对电气设备故障进行诊断。在设备故障诊断的相关文献中有对小波分析在电气设备故障诊断中的运用方法作了简单介绍的内容，其内容是运用小波转换的多分辨率的性质，并且运用了信号信息和随机产生的噪音污染在小波转换域中对两个以上的模极大值的系数特征，从中提取信号信息和噪音污染在多尺度的可辨认空间中的波形特征，根据显现出来的该系统特征的小波数字因数模极大值和传递信息特性的不一样，来实现对信号内容中的波的图形的有效的检验测试方法。这样的技术方法使得小波分析能够及时准确清晰的反映出电气设备故障发生的时间、位置等信息，并且对电气设备进行了实时有效的运行状态监视而且还可以进行相应故障诊断分析。2.国内外研究现状分析在外国对生产装置电气设备状态监测技术和设备的故障诊断技术的研究，始于上世纪的60年代，当时每个发达国家都对此技术的发展很是重视。美国是首当其冲的国家之一,其中它也是对开发生产装置设备诊断技术最早的国家。早在1967年就由美国政府的宇航局部门来进行创造建设，美国政府的海军研究室来进行主持工作，成立了美国机械故障预防小组，这是最早的故障预防组织。在1976年美国政府就研究并开发以了以工业化计算机为基础的发电厂设备诊断系统，这是最早的设备诊断系统的研发，并且在80年代美国政府的电力部门就展示了一套以微型处理器系统作为基础的对其部门的发电机来进行诊断的系统，这是美国对此的早期运用。之后一些欧洲的工业国家对装置的设备诊断技术的研究和开发也都有新的进展，而且各自具有自己的专业领域和特色。像声学与振动检测和诊断技术是丹麦B&D公司的，瑞典的AGEMA公司对红外测温技术有独到之处，他们生产的红外热像仪广泛的运用于电力部门带电部件及输电线路的测温，轴承监测技术要看瑞典SAP仪表公司的。上世纪九十年代发表的关于电气设备绝缘诊断技术的综述性报告，在这项报告中对这一相关的领域截止到80年代末的科学研究成果作出了系统化的分析总结和说明。而我国电气设备故障诊断技术的研究工作开发是从70年代末期开始的，到80年代我国国内高等院校，科研所等开展了电气设备诊断技术的研究开发，并取得了一-批成果，这些科研成果都获得广泛的得到了运用;与此同时人工智能化的诊断技术也正在逐步运用于工业装置电气设备的故障诊断分析内容中。通过这些年来国内外对装置设备故障诊断的应用和实践说明了状态监测系统与电气设备故障诊断系统能够让装置的工作人员实时了解该生产装置电气设备的运行状态、电气设备参数的特性，这样就减少了突发性故障的发生，提高了装置设备的安全可靠性提高了运行效益，有效减少了设备维修维护成本，使电气设备的有效使用寿命延长，使得设备的效益能够最大化。但是在实际生产过程中对其设备的监控及故障诊断有比较大困难。除极个别项目外，现在还处于边实践边研究阶段。参考文献[1]段瑞强.铁道车辆电气设备故障及预防对策研究[J].幸福生活指南,2019(24):0240-0240.[2]朱智伟.浅谈铁路机车车辆电气设备的故障倾向及其预防策略[J].电工技术：下半月,2015(1):52-52+56.[3]尹治邦.人工智能在电气设备故障诊断中的应用[J].现代制造技术与装备,2021,57(2):185-186.[4]陈育彬.2013款保时捷卡宴混动版高压电池故障[J].汽车维修与保养,2021(3):44-45.[5]保时捷Taycan[J].汽车观察,2021(4):36-37.[6]臧银波.汽车电气设备故障常用检测方法分析[J].汽车实用技术,