基于擴(kuò)展解析冗余關(guān)系的CCBII制動機(jī)多故障診斷.pdf

1、CCBⅡ制動機(jī)是由德國KNORR公司生產(chǎn)的新一代電控制動機(jī)，廣泛用于我國HXD1型、HXD3型重載組合列車上，執(zhí)行機(jī)車的制動功能，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作模式多變，有時會出現(xiàn)多故障并發(fā)。為了確保制動機(jī)正常工作，急需開發(fā)CCBⅡ制動機(jī)多故障診斷測試系統(tǒng)。本文以CCBⅡ制動機(jī)為研究對象，建立其系統(tǒng)功能模型，并在基于擴(kuò)展解析冗余關(guān)系的診斷技術(shù)上引入差分進(jìn)化算法，實(shí)現(xiàn)制動機(jī)多故障的精確檢測與定位。主要工作如下:
　　首先，在研究CCBⅡ制動機(jī)

2、基本特征和系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)上，分析其工作模塊之間的控制關(guān)系、氣路之間的綜合作用，通過對制動機(jī)故障分類和故障特點(diǎn)的深入研究，提出一種基于擴(kuò)展解析冗余關(guān)系的多故障診斷方案。針對制動機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作部件繁多且耦合性強(qiáng)的特點(diǎn)，選擇能夠?qū)?fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行快速簡潔建模的功率鍵合圖方法，對制動機(jī)建立數(shù)學(xué)模型。詳細(xì)闡述了功率鍵合圖方法的基本原理和建模過程，并依據(jù)制動機(jī)三種制動功能，分別利用功率鍵合圖方法進(jìn)行建模。
　　然后，在制動機(jī)自動制動功能、單

3、獨(dú)制動功能和后備制動功能三種制動功能模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出系統(tǒng)的擴(kuò)展全局解析冗余關(guān)系，獲得模式轉(zhuǎn)變特征表和系統(tǒng)故障特征表，再引入一致性向量比較特征表，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模式追蹤。當(dāng)模式追蹤失敗后，構(gòu)建候選故障假設(shè)集，對每個候選故障設(shè)計基于差分進(jìn)化算法的參數(shù)估計器，通過比較候選故障參數(shù)的平均適應(yīng)函數(shù)值，定位同時發(fā)生的多個故障，實(shí)現(xiàn)制動機(jī)系統(tǒng)多故障實(shí)時在線檢測，并通過Matlab仿真驗(yàn)證所提方法的有效性。
　　最后，結(jié)合武漢鐵路局大功率檢修基地