用模糊推理原则判定装载车起动故障

张巧玲，毕霜，毕卫红

张巧玲，毕霜，毕卫红(中国人民解放军装甲兵技术学院，长春130117)

摘要：基于模糊数学的模糊推理用于装载车发动机电起动系统的故障分析，具有迅速、准确的优点，用于诊断中的专家系统故障集是根据经验已建立完善，当出现新的故障现象时，可对此进行补充或修改，并提出模糊推理在检测、故障分析方面的应用。。

关键词：模糊逻辑；故障分析；模糊推理

中图分类号：U472文献标志码：A文章编号：1001-7836-

在自动控制领域中，传统的控制理论都是用精确的数学模型描述的，以微分和积分为工具，系统的输入信息比较单一，控制参数的变化范围较小，显然，当控制对象具有不确定性和复杂性时，传统的控制理论就无能为力。因而将各种信息进行融合、分析和推理，可随条件的变化而采取相应措施的智能控制，对于环境和任务抽取多级的描述精度，在控制领域得以广泛的应用。

以模糊数学为基础的故障判断方法[1]，它的基础是模糊逻辑，它所依据的原理是模糊隐含概念和复合推理规则，对模糊系统的动态建模以及稳定性的分析，实践证明，效果优于传统的控制方法。本文用模糊推理方法对装载车发动机电起动系统故障进行分析，诊断过程迅速、准确，在控制领域具有实际应用意义。

模糊推理是利用模糊集理论研究不确定性推理的一种方法，根据提取的特征参数与故障源的关系，汇总已建立的领域专家的经验，给出模糊关系矩阵R，将模糊归一化的特征参量和模糊关系矩阵R，对该系统进行模糊推理分析［2］。

一、信号采集

信号采集可分为发十路对发动机进行检测，对该系统实施在线监控，提供0～5v或±5v范围内的稳定可靠输出信号。

对采集的各种信号进行分析、处理、提取系统诊断特征参数，进行模糊推理诊断。有些信号可以直接为特征量采用，有些需处理后提取。

二、特征参数的选取

1.电动机工作曲线

起动速度保证发电机正常工作所需的每分钟最低转数。在88式主战装甲车中柴油机的起动转速取决于混合气压缩能否达到自然温度和燃料的雾化情况，一般要求速度为80转～150转/分。如果转速过低，则空气在压缩过程中将有较长时间经汽缸壁的传导作用而冷却，达不到燃料自然的温度，速度过低柴油泵的压力不够大，柴油的雾化效果不好。同时发动机的起动速度和气温条件有关

此时气温很低，起动阻转矩主转矩可能超过发电机允许的工作转矩损坏发动机，因而油温和油压是限定起动速度的可控点，可采用夹持式传感口直接夹在高压油管进行测量。

三、模糊推理

1.特征参数模糊化

在这个发电机电起动系统中，由于影响故障特征的因素很多，也很复杂，可以假定这些模糊子集的隶属函数呈正态分布。

即：μ(x)=1-e-k(x-a)(k＞1)

其中a为正常状态的特征值；k为1/σ，σ为同一特征参数的不同故障状态的特征值的标准差。

2.模糊推理诊断

根据此系统的故障分类，其故障论域X为

X=｛X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7｝

其中各元素χí的隶属度μxì构成模糊向量

X＇﹦[μx1，μx2，μx3，μx4，μx5，μx6，μx7]T

症状论域Y=｛y1，y2，y3，y4，y5，y6｝

各元素yi的隶属度μyi构成模糊向量Y＇﹦［μy1，μy2，μy3，μy4，μy5，μy6］Ｔ

两论域之间存在一定的模糊关系，如某一故障将引起若干不同的症状，而某一症状也表征着若干故障存在，因此，用模糊关系矩阵R1，表示X＇与Y＇之间的关系。其中：rij表示症状相对应于故障原因的隶属度。

从模糊子集的隶属度可知，为路雾化器故障。

参考文献：

[1]胡昌华，许化龙.控制系统故障诊断与容错控制的分析和设计[M].北京：国防科技大学出版社，2000.

[2]阎明印.具有学习功能的机械设备故障诊断的研究[D].武汉：华中理工大学硕士学位论文，1993.