基于小波免疫的車輛在線檢測(cè)方法及其應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、本文依托于為國(guó)內(nèi)數(shù)家知名企業(yè)研發(fā)驅(qū)動(dòng)橋綜合性能試驗(yàn)機(jī)的課題，將人工免疫系統(tǒng)引入到車輛在線檢測(cè)中，建立了兩類車輛在線檢測(cè)模型，并根據(jù)兩類模型的不同要求提出了兩種基于小波免疫機(jī)理的車輛在線檢測(cè)方法。該方法具有實(shí)時(shí)性好、檢測(cè)準(zhǔn)確率高、智能化程度高以及魯棒性好等特點(diǎn)，彌補(bǔ)了目前幾種檢測(cè)方法的一些不足。本文中結(jié)合課題的需要，將該在線檢測(cè)方法應(yīng)用到了驅(qū)動(dòng)橋在線檢測(cè)中，以檢測(cè)驅(qū)動(dòng)橋在出廠前是否存在質(zhì)量問題，把好出廠質(zhì)量關(guān)。工程應(yīng)用表明該套檢測(cè)方法具有

2、很高的實(shí)用性。全文共分七章，主要內(nèi)容如下： 第一章首先闡述了所研究課題的選題意義。介紹了車輛檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀。簡(jiǎn)要介紹了本文中將被應(yīng)用到車輛在線檢測(cè)技術(shù)中的人工免疫系統(tǒng)的研究、發(fā)展現(xiàn)狀以及本論文的課題背景。最后給出了本論文的主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排。 第二章簡(jiǎn)單介紹了有關(guān)小波的一些基本知識(shí)，并給出了基于最優(yōu)小波包基準(zhǔn)則選取的基本原理；提出了一種在最優(yōu)小波包基的基礎(chǔ)上利用模極大值法進(jìn)行消噪的方法。本文還給出了根據(jù)所研

3、究信號(hào)的特征不同，利用小波（包）進(jìn)行特征提取的方法，用于本文所研究的兩類車輛在線檢測(cè)方法中，給出了相應(yīng)的算法。 第三章首先簡(jiǎn)要介紹了人體免疫系統(tǒng)的一些基本概念和其工作機(jī)理，并與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了比較。介紹了幾種重要的人工免疫系統(tǒng)模型，建立了一般人工免疫系統(tǒng)模型框架。介紹了幾種重要的免疫算法，給出了一般免疫算法實(shí)現(xiàn)的基本步驟。分析了人工免疫系統(tǒng)在車輛在線檢測(cè)中的應(yīng)用潛力，將人工免疫系統(tǒng)理論引入到車輛在線檢測(cè)中，建立了兩類車輛在線檢

4、測(cè)問題模型，并分析了車輛在線檢測(cè)中幾種常見的故障現(xiàn)象。 第四章分析了免疫系統(tǒng)陰性選擇機(jī)理及已有的陰性選擇算法。結(jié)合車輛在線檢測(cè)背景，提出了一種改進(jìn)型陰性選擇算法。在理論研究的基礎(chǔ)上，以車輛上的差速器為典型的應(yīng)用，使用正常差速器不同工況下的數(shù)據(jù)生成算法中的自體抗體空間，對(duì)幾種不同類型故障的差速器進(jìn)行檢測(cè)，并與使用RBF方法得到的結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果表明該匹配算法速度快、準(zhǔn)確度較高、魯棒性好，驗(yàn)證了該算法的可行性。 第五章介

5、紹了人體抵抗病原體及發(fā)生自身免疫應(yīng)答的免疫機(jī)理。提出了一種適用于故障檢測(cè)診斷的疫苗算法。這套算法有效地解決了當(dāng)前故障診斷方法中一些很難解決的問題，實(shí)現(xiàn)了邊檢測(cè)邊學(xué)習(xí)，不斷地動(dòng)態(tài)調(diào)整整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)。通過對(duì)典型對(duì)象──車輛差速器檢測(cè)的試驗(yàn)及與RBF方法得到的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了該疫苗算法的有效性。 第六章結(jié)合本文所依托課題的研究對(duì)象為汽車驅(qū)動(dòng)橋，將基于小波免疫的車輛在線檢測(cè)方法應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)橋在線檢測(cè)上，通過采集驅(qū)動(dòng)橋振動(dòng)噪聲信號(hào)判斷被測(cè)

6、驅(qū)動(dòng)橋是否存在質(zhì)量問題。在進(jìn)行檢測(cè)前首先需要明確驅(qū)動(dòng)橋的振動(dòng)噪聲特性才能根據(jù)其特性應(yīng)用本文所研究的在線檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)。因此本章首先從理論上分析了主減速器主從動(dòng)錐齒輪的齒側(cè)間隙以及動(dòng)態(tài)耦合等對(duì)齒輪振動(dòng)噪聲在頻域上的影響，給出了軸承的各種可能的振動(dòng)頻率計(jì)算公式。分析了驅(qū)動(dòng)橋振動(dòng)噪聲的特性，指出驅(qū)動(dòng)橋的振動(dòng)噪聲是非穩(wěn)態(tài)、非高斯分布的信號(hào)。通過試驗(yàn)研究分析了驅(qū)動(dòng)橋噪聲的功率及其頻譜結(jié)構(gòu)，確定了驅(qū)動(dòng)橋噪聲的主要輻射部位，給出了驅(qū)動(dòng)橋振動(dòng)和噪聲之

7、間的關(guān)系，指出了驅(qū)動(dòng)橋和試驗(yàn)機(jī)本身的共振頻率對(duì)驅(qū)動(dòng)橋噪聲產(chǎn)生的影響。從試驗(yàn)結(jié)果的分析給出了驅(qū)動(dòng)橋噪聲產(chǎn)生的原因。通過對(duì)驅(qū)動(dòng)橋振動(dòng)噪聲特性的研究為應(yīng)用基于小波免疫的在線檢測(cè)方法進(jìn)行驅(qū)動(dòng)橋在線檢測(cè)提供了基礎(chǔ)知識(shí)的支撐。然后簡(jiǎn)單介紹了課題組研發(fā)的驅(qū)動(dòng)橋綜合性能試驗(yàn)機(jī)裝置，分析了驅(qū)動(dòng)橋綜合性能試驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集精度誤差來源。將基于小波免疫的車輛在線檢測(cè)方法應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)橋在線檢測(cè)系統(tǒng)，編制了驅(qū)動(dòng)橋異響識(shí)別程序，通過試驗(yàn)分析了常見的幾種驅(qū)動(dòng)