基于危险理论智能轮毂单元状态检测方法的研究

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文基于危险理论的智能轮毂单元状态检测方法研究研研研究究究究生生生：生：侯舟波指导教师：孟庆华副教授2012年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchonIntelligenthubunitstatedetectionmethodbasedonDangerTheoryCandidate:HouZhouboSupervisor:AssociateProf.MengQinghuaDecember，2012杭州电子科技大学学位论文原创性声明

2、和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。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。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送

3、交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着国内生产、生活水平的不断提高，汽车保有量快速增长，行车问题也日益受到政府和国民等相关方面的高度重视。轮毂单元作为重要的安全件，受力复杂，出现问题时易导致重大的交通事故，因此对其进行工作状态监测和故障诊断具有重要意义。智能轮毂单元可以实时监测轮毂单元安装在汽车上后的运行状态，及时发现出现的故障，是今后轮毂单元发展的方向，因此开展智能轮毂单元的研

4、究有重要的理论和工程应用意义。智能轮毂单元的状态检测技术是其重要的组成部分，检测技术性能的好坏直接决定了智能轮毂单元的整体性能。因此研究智能轮毂单元的检测技术有助于智能轮毂单元的发展。目前，智能化的状态检测和故障诊断方法已成为研究人员研究的热点。人工免疫系统是近年发展起来的一种智能系统，危险理论作为人工免疫系统中的一种较新的模型，对于解决一些工程问题具有很大的研究意义和应用价值。因此，本文针对智能轮毂单元提出了一种基于危险理论——云模型的智能轮毂单元在线检测和故障诊断方法。首先，针对信号的预处理和消噪，提出基于数学形态学的汽车轮毂单元状态信号消噪算法，该算法只涉及加、减和

5、取极值计算，不涉及乘除计算，运算简便快速，适用于在线检测。通过与其他消噪方法比较，该方法可以保证一定的有效性和可行性。其次，从信号鲁棒性角度考虑，基于模糊推理原理，构造了多源信号融合算法，对采集的同一类别的多源信号进行数据融合。融合的层次为特征级，该层次的数据融合方法兼顾了数据级融合与决策级融合的优点。为了与下文中基于云模型的危险信号检测器相匹配，在数据融合处理时采用了模糊推理原理，并分析了具体实现方法。再次，在危险理论及云理论的基础上，针对轮毂单元这一特定系统，提出系统故障的危险定义。在算法实现上，需先建立正常工况及常见故障工况下的数据库，在此基础上构造识别检测器；然后

6、采用未知确定度信息的逆向云算法获取状态信号的时频域特征，并将特征向量与识别检测器进行匹配计算；对于识别的危险信号，经过进一步分析，确定危险类型和等级。然后，提出状态检测和故障诊断的决策算法。根据系统性能指标的状态值，依据设计的云决策器，输出系统的危险级别。对相应危险级别的轮毂单元状态变量进行采样，利用逆向云算法计算相应危险级别的标准概念云特征；根据多云相似度的度量算法，对于某一时刻的输入，输出系统的危险程度。最后，以MATLAB为软件平台，对本文中的方法进行了仿真与验证，结果表明：各算法均实现预期目标，具有一定的可行性和有效性。关键词：智能轮毂单元，状态检测，故障诊断，危

7、险理论，云模型I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeimprovingofdomesticproductionandthelivingstandard,theinventoryofvehiclesincreasedrapidly,forthesereasons,governmentandpeopleattachedgreatimportancetothedrivingproblems.Asamajorsafetycomponent,hubunitplayedanimportantroleindriving